Признаки эндогенных пожаров в шахте

«>воспламенение массивов угля. Для прогнозирования вероятности возникновения эндогенного пожара стоит применить методику оценки содержания влаги, находящейся в воздухе, который проходит через пространство выработки.

Профилактические способы предупреждения эндогенных пожаров

Для предупреждения возгорания краевых пластов, которые находятся в активной части выработки, необходимо направлять туда объёмные водные струи высокого давления. В качестве профилактического средства также используют растворы антипирогенов в виде аэрозолей, которые подаются в выработку. Это позволяет одновременно проводить технологические процессы добычи угля и предупреждать возникновение эндогенных пожаров.

Ввиду разной глубины залегания угольных пластов и специфики технологических процессов добычи угля профилактика эндогенных пожаров должна включать в себя оценку горно-геологических условий в месторождениях в каждом случае конкретно. Динамика распространения эндогенных пожаров свидетельствует о том, что на участках, расположенных на пологих пластах, пожары возникают как при нарушении геологических условий, так и в нормальном состоянии. Поэтому для профилактики возгораний следует повышать герметичность изолирующих сооружений.

Эндогенные пожары, возникающие в выемочных блоках шахт, являются причиной больших экономических потерь, ввиду чего многие шахты оказываются банкротами. Это подтверждает тот факт, что эндогенные пожары наиболее часто возникают в старых шахтах, поскольку изменившееся горное давление провоцирует самовозгорание в выработках. В данном случае для профилактики распространения пожара выполняют заполнение пустот гипсом, пенобетоном и другими негорючими веществами.

«>безопасность жизни работающих людей.

Способы тушения эндогенных пожаров

Как предлагают современные исследователи, тушение эндогенных пожаров наиболее эффективно при создании газонепроницаемой оболочки, которая усилена наполнителем, состоящим из механических частиц. Данная операция носит двухстадийный характер: в первой части в разрыхлённую массу под напором нагнетают смесь, содержащую микрокапсулированный хладон. Во второй части тушения пожара подают смесь, состоящую из силиката натрия, пенообразователя, хлорной извести и воды. Пенная объёмная завеса предотвращает путь газов из очага возгорания.

Ранее был популярным способ тушения пожара силикатом натрия и воздушно-механической пеной, которая содержит антипироген. Но данная смесь является газопроницаемой, что снижает эффективность её использования.

Действия боевого расчёта при тушении пожара

Для наиболее активного тушения пожара следует применять несколько способов одновременно. Так, при активном тушении идёт подача огнегасительных средств по выработкам, трубопроводам, скважинам и т. д. в зону горения. Для изоляции огня устанавливаются перемычки, которые прекращают поступление свежего воздуха в зону горения. Комбинированный способ включает изначальное сооружение перемычек, после чего в зону горения подаются огнетушащие вещества. Дополнительными способами прекращения горения являются установка водяных завес, закрытие противопожарных дверей на пути пожара, реверсирование или закорачивание вентиляционной струи и удаление горючего материала на пути распространения огня.

В условиях высокой температуры тушение огня можно выполнять на предельно близком расстоянии, при условии, что спасатель работает в огнестойком теплогазозащитном комплекте. Если же к очагу невозможно подойти, выполняется оконтуривание участка, а при необходимости восстанавливаются старые выработки. Очаги пожара также можно тушить заиливанием участков через вертикальные и наклонные выработки, которые ведут к очагу пожара.

Во избежание излишнего парообразования и предотвращения взрыва водорода при тушении водная струя направляется не в центральную часть очага, а по периферии. Дистанционные методы тушения пожара включают использование воздушно-механической или инертной пены, огнетушительных порошковых средств.

Пожар считается потушенным при снижении концентрации окиси углерода до величин, определённых нормативными документами и инструкциями согласно категориям угольных бассейнов.

Таким образом, комплексное применение мер по профилактике и тушению пожаров, усовершенствование технологических процессов добычи угля и введение инновационных способов ликвидации очагов возгорания являются гарантией минимизации случаев возникновения эндогенных пожаров.

Источник

Методы обнаружения эндогенных пожаров.

Эндогенные пожары имеют свои методы и средства обнаружения очагов самонагревания и самовозгорания угля.

Для определения микродолей оксида углерода применяются аппаратура непрерывного контроля «Сигма-СО-В», газоопределители химические ГХ-4, а также, в том числе и для определения доли водорода, газоанализатор хроматографический «Эндотестер». Определение температуры очага самовозгорания производят по соотношению объемных долей этилена и ацетилена. Пробы для определения долей этилена и ацетилена в газоаналитической лаборатории ГВГСС отбирают в заполненные сорбентом и откалиброванные трубки-концентраторы.

Ориентировочное месторасположение очага эндогенного пожара может быть обнаружено по аномальному изменению инфракрасного излучения поверхности горных выработок с помощью пирометров «Квант-РТ» и «Радан-3Д».

Выявляются аномальные места нагревания, производят по результатам измерения температуры через каждый метр выработки путем составления тепловых карт, которые отражают распределение температуры вдоль поверхности горной выработки.

Методы обнаружения эндогенных пожаров разделяют на четыре основные группы:

1) физиологические, основанные на обнаружении пожаров по так называемым «внешним» признакам, т. е. непосредственно улавливаемым органами чувств (зрением, обонянием, через болевые ощущения и др.) без каких-либо специальных приборов и аппаратуры;

2) химико-аналитические, с помощью которых устанавливают признаки пожарной опасности в основном по результатам опробования и химического анализа шахтного воздуха, воды, горных пород, материалов крепи и закладки;

3) минералого-геохимический метод, являющийся дальнейшим шагом в деле изучения подземных пожаров по составу горных пород путем наблюдения за вторичными минералами, образующимися при развитии окислительных процессов в руднике;

4) физические методы, основанные на распознавании пожара специальными приборами по тем физическим параметрам, которые в определенной мере зависят от теплового состояния среды, температуры рудничного воздуха, воды и горных пород, влажности рудничного воздуха и др.

Целесообразнее всего комплексно пользоваться всеми имеющимися способами, взаимно дополняя и проверяя полученные данные.

Физиологические методы. При температуре около 50°С почти 40 % прореагировавшего с углем кислорода переходит в воду. С повышением температуры количество этой воды уменьшается.

Следует иметь в виду, что туман и выпоты могут наблюдаться и при отсутствии нагревания ископаемого, например, в местах встречи двух воздушных струй с различной температурой. При этом образуется смесь воздуха, перенасыщенная водяными парами, в результате чего происходит конденсация последних.

Белые налеты (выцветы) на стенках выработок появляются в результате окисления сернистого железа и перехода его в сульфат.

Запах термического разложения сосновой смолы, вызванный испарением из нее эфирных масел, ясно ощутим в воздухе при нагревании древесины от 60- 70 °С.

По мере нагревания древесины запах дегтя становится все более ощутимым.

Для рудников показателем служит запах сернистого ангидрида (SO₂), появляющийся при нагревании самородной серы и сульфидов.

При разгорании пожара эти запахи сменяются пожарным смрадом, напоминающим запах горящей каменноугольной смолы или дегтя. Вслед за этим появляются дым и (не всегда) пламя.

Несколько ранее пожарного смрада в воздухе выработок уже явственно ощущается примесь удушливых газов (СО₂ и др.), содержание которых в воздухе выработок постепенно возрастает.

Запах SO₂ можно чувствовать в рудничном воздухе и при отсутствии пожара; он может выделяться, например, при бурении шпуров по сернистым породам, при взрывных работах и т. д.

К внешним тепловым признакам относятся воспринимаемые человеком повышение температуры рудничного воздуха и воды, нагрев отдельных мест на поверхности пород, угля, руд и т. п.

Наблюдениями установлено, что экзотермические реакции окисления ископаемых, достигнув известной степени интенсивности, служат причиной ряда патологических симптомов в человеческом организме.

Болевые ощущения в этих случаях обусловлены главным образом токсическим действием на организм специфических «пожарных» газов, незначительное количество которых появляется в рудничной атмосфере уже на ранних стадиях эндогенного пожара.

Наиболее ощутимым и частым на этой стадии пожара является продолжительное воздействие на организм слабых концентраций окиси углерода.

При развитии процессов самонагревания организм, реагируя на создавшиеся в подземных выработках атмосферные условия, может испытывать ощущение тепла и общее неприятное самочувствие, сопровождающееся усиленным потоотделением, изредка ощущение легкой боли кожи в местах, открытых для действия газов, чувство угнетенности, а также быстро наступающую и проходящую головную боль.

Химико-аналитические методы. Уменьшение содержания в воздухе кислорода и увеличение количества углекислого газа может быть вызвано помимо действия очага самовозгорания общим ухудшением проветривания шахты, а иногда повышенным выделением из горных пород каких-либо газов.

Поэтому сам по себе факт уменьшения содержания в рудничной атмосфере О₂ и увеличения СО₂ без учета местных условий и динамики процесса не всегда может рассматриваться как несомненный признак очага самовозгорания. Если СО и СО₂ обнаруживаются в воздухе выработок как постоянные компоненты, то это указывает на серьезную опасность возникновения очага самовозгорания.

Практикой угольных шахт установлено следующее.

Если хотя бы ничтожные количества окиси углерода появляются в воздухе как постоянная и увеличивающаяся примесь, то это служит несомненным признаком пожара.

Не следует, однако, забывать, что некоторые пласты ископаемых углей, например, месторождений Челябинского бассейна выделяют окись углерода в незначительных количествах и при отсутствии пожара.

В то же время исчезновение из воздуха СО и Н₂ в изолированном участке может явиться следствием окисления их бактериями.

Появление в рудничном воздухе сернистого ангидрида в качестве постоянной и нарастающей примеси, не обусловленной нормальными процессами производства, следует считать (подобно тому, как это установлено для СО) явным признаком очага самовозгорания.

Однако сернистый ангидрид, обладая большой плотностью по отношению к воздуху и значительной растворимостью в воде (в одном объеме воды при О°С растворяется около 80 объемов SO₂), редко находится в воздухе в ранней стадии пожара в количествах, поддающихся определению методами технического газового анализа. Чаще о сернистом газе узнают по его специфическому запаху, чем аналитическим путем.

Для определения содержания в воздухе СО, SO₂ и окислов азота пользуются колориметрическим способом, основанным на изменении окраски реактивов после их взаимодействия с газами.

Для ранней стадии самовозгорания угля точность индикаторов окиси углерода должна быть не менее объемной доли, равной 0,001-0,002 %.

По полученным данным анализа проб воздуха производятся следующие расчеты.

1. Определение уменьшения содержания кислорода в воздухе по азоту:

2. Определение прироста углекислоты путем вычитания из установленного анализом содержания CO₂ нормального содержания СО₂ в атмосферном воздухе (0,04 %).

3. Определение прироста содержания в пробе окиси углерода + (СО), SO₂ и других газов.

Вода, выходящая из очага самонагревания сульфидных руд, характеризуется высокой окисляемостью перманганатом, что обусловлено содержанием в ней двухвалентного железа Fe», сернистого газа SO₂ и продуктов распада древесины.

Fe» и SO₂ являются первичными продуктами воздействия на сульфиды воды и кислорода воздуха, поэтому высокая концентрация их в рудничной воде указывает на интенсивно идущий процесс окисления сульфидов.

Таким образом, повышенная минерализация и окисляемость подземных вод может быть признаком начинающегося эндогенного пожара. Для анализа следует брать по возможности проточную воду, замеряя при этом ее дебит и температуру.

Минералого-геохимический метод. В условиях активизации окислительных процессов протекают реакции, способствующие образованию особых минеральных ассоциаций. Эти ассоциации, по предложению Г. Н. Вертушкова, можно выделить в особую генетическую группу так называемых «минералов подземных пожаров». Г. Н. Вертушков выделил и описал свыше 20 таких минералов.

Для каждой фазы пожара характерны свои геохимические процессы минералообразования. Следовательно, каждая фаза пожара отличается своей особой ассоциацией минералов, которая изменяется в основном в зависимости от возраста пожара и химического состава руд.

Физические методы. При термометрических наблюдениях производят замеры и исследования температуры воздуха и воды в рудничных выработках, непосредственно доступных наблюдателю, а также в контрольных скважинах и шпурах.

По данным наблюдений строят геоизотермы, по которым производят оконтуривание очагов самонагревания, определяют скорость и направление развития или затухания тепловых процессов в недрах.

Имея разрезы пожарного участка в геоизотермах, можно решить ряд практических задач: наблюдать наличие или отсутствие в пределах данного участка опасного повышения температур; определять границы зоны повышенных температур; изучать процесс протекания начинающегося пожара во времени, его усиление или ослабление через определенные промежутки времени; определять направление и скорость подвигания пожара по различным pàäèycaì и т. д.

Метод оконтуривания пожарных участков в геоизотермах применяется как на рудниках, так и на угольных шахтах.

Наблюдения влажности рудничного воздуха с применением психрометра проводятся одновременно с определением количества его, проходящего по выработкам, и барометрического давления в пунктах замера.

Зная абсолютную влажность, легко определить теплосодержание единицы объема воздуха.

Может оказаться, например, что в течение некоторого времени теплосодержание воздуха, выходящего из подозреваемого в наличии очага самовозгорания участка, возрастает, хотя сухой термометр показывает в этот же период даже некоторое снижение температуры.

Так называемый потенциометрический метод состоит в измерении электрических потенциалов, возникающих в породах под влиянием действующего очага пожара.

Эти потенциалы могут быть вызваны разностью температур в породах и протеканием окислительных процессов.

В первом случае измеряется разность потенциалов между двумя электродами, расположенными на поверхности или в скважинах. Во втором случае через те же электроды пропускают сильный ток, который поляризует контакты между разными породами и углем (или рудой). После размыкания этого тока измеряют ток поляризации, имеющий обратное направление.

В температурных пределах, представляющих наибольший интерес для распознавания начинающегося самонагревания (10-100 °С), ПС и ПП с повышением температуры изменяются. При этом изменение потенциала в границах действия электрического поля является величиной относительной и выражается в процентах от начального значения потенциала в точке наблюдения.

Источник

Признаки эндогенных пожаров в шахте

Реферат магистерской работы

ДонНТУ Магистратура ДонНТУ Поисковая система ДонНТУ

Биография Библиотека Ссылки Отчет о поиске Организация и контроль охраны труда на производстве Разработка способов для предотвращения и локализации эндогенных пожаров в условиях АП «Шахта им. А. Ф. Засядько»
Актуальность темы

Ежегодно на шахтах Украины возникает большое количество эндогенных пожаров от 160 до 200. Они не только представляют серьезную опасность для рабочих, но и являются существенным фактором, сдерживающих развитие горных работ и увеличение добычи угля.

Наибольший удельный вес (более 50 процентов от общего числа) занимают подземные пожары, причем соотношение эндогенных и экзогенных за последнее время стало 2:1. Большинство пожаров (70 процентов) от самовозгорания угля возникло в местах, труднодоступных для непосредственного применения средств пожаротушения, то есть в выработаных пространствах действующих, отработанных, но неизолированых, изолированых участков и куполах горных выработок газовых шахт.

Для тушения и локализации подземных пожаров подразделения ВГСЧ оснащены современными средствами водяного, газового, порошкового и пенного пожаротушения. Однако, как показал анализ, существующие способы и средства тушения подземных пожаров в труднодоступных местах являются трудоемкими, а иногда и малоэффективными из-за ограниченности зоны охлаждения водой, низкой охлаждаемой способности инертного газа или опасности взрыва пожарных газов при тушении пожаров воздушно-механической пеной, содержащей в газовой фазе кислород воздуха.

В связи с этим около 12 процентов экзогенных и более 75 процентов эндогенных пожаров изолируют, выводя на длительное время из строя отдельные участки и горные выработки с подготовленными запасами угля для выемки и дорогостоящим оборудованием.

Поэтому для успешной ликвидации подземных пожаров в таких местах горноспасательные части должны оснащаться новейшими дистанционными средствами активного пожаротушения. Одним из таких средств может быть инертная пена на основе азота, исключающая недостатки газообразного азота и воздушной пены.

Достоинства инертных пен, при тушении горячих жидкостей на поверхности, по сравнению с воздушной пеной неоспоримы.

Следовательно, исследование и разработка дистанционного способа тушения подземных пожаров в труднодоступных местах инертной пеной яввляется актуальной темой.

Разработка мероприятий по предупреждению, тушению и локализации эндогенных пожаров в условиях АП «Шахта им. А.Ф. Засядько». И использование их для предупреждения и тушения эндогенных пожаров в шахтах.

Идея работы заключается в использовании современных методов и средств для профилактики, тушения и предотвращения эндогенных пожаров.

Основная часть 1.Описание основных понятий и процессов

Стадия самонагревания угля протекает в интервале температур от 20. 50 °С до критической 70. 140 °С, выше которой начинается резкое увеличение скорости окисления.

Возникновение и развитие процессе самонагревания возможно при наличии достаточного по величине скопления разрыхленных масс угля повышенной химической активностью и притока воздуха. Химическая активность обусловлена способностью угля вступать во взаимодействием с кислородом. Ее показателем является константа скорости реакции взаимодействия кислорода с углем. Разогревание угля начинается после того, как в его скоплении создаются условия для аккумуляция тепла. При этом происходит испарение влага, что влечет за собой активизацию процесса окисление угля. В атмосфере, окружающей угольное скопление, появляются микропримеси оксида углерода и непредельных углеводородов (этилена, а затем и ацетилена).

Ранняя стадия самовозгорания угля характеризуется интервалом температур от критической до температуры воспламенения летучих веществ (для каменного угля 300. 350 °С, тощих углей 650. 800 °С). На этой стадии завершается процесс испарения влаги и начинается интенсивное окисление угля. Состав атмосферы вокруг угольного скопления претерпевает изменения: снижается содержание кислорода, увеличивается выделение оксида и диоксида углерода, водорода, предельных и непредельных углеводородов. Продолжительность этой стадии при благоприятных условиях может быть весьма малой.

Стадия горения угля характеризуется температурой, превышающей температуру воспламенения летучих веществ.

Однако, проведенные экспериментальные и теоретические исследования профессора, доктора технических наук Зборщика Михаила Павловича в этой области свидетельствуют о том, что первопричина опасных и вредных геомеханических проявлений в горных породах угольных месторождений является окислительное выщелачивание содержащегося в них пирита при участии тионовых бактерий с выделением теплоты и веществ новообразования элементной серы, серной кислоты и соединений железа. В зависимости от условий протекания биогеохимических процессов возможно самовозгорание гонных пород, инициируемое самовоспламенением паров серы или образование в них сернокислотных зон.

2. Общие сведения об эндогенных пожаров

Подземные пожары от самовозгорания угля относятся к числу природных опасностей, сопровождающих ведение горных работ в шахте.

Физические условия самонагревания в горных породах угольных месторождений является окислительное выщелачивание содержащегося в них пирита при участии тионовых бактерий с выделением теплоты и веществ новообразования: элементной серы, серной кислоты и соединений железа. В зависимости от условий протекания биогеохимических процессов возможны самовозгорание горных пород, инициируемое самовоспламенением паров серы, или образование в них сернокислотных зон.

Все процессы самонагревания и горения углей и углистоглинистых пород протекают на фоне выделений и превращений элементной серы, являющейся одним из основных горючих компонентов. Поэтому при самовозгорании горных пород выделяются сернистые газы SO2, H2S, СS2, СОS. При горении горных пород образуются, кроме углерод- и серусодержащих газов, аммиак, нашатырь, оксиды азота, оксид мышьяка, цианводород, тиоцианаты.

При повышении температуры поровых растворов в нагревающихся горных породах вода испаряется и концентрация серной кислоты в них увеличивается. Горячая концентрированная серная кислота окисляет углефицированное вещество и серу, взаимодействует с пиритом и с карбонатом кальция. В естественных условиях под действием серной кислоты происходит беспламенное выгорание углей и углисто-глинистых пород.

После достижения критической температуры в очаге нагретого угля, при при достаточном доступе воздуха, скорость окисления начинает увеличиватся. Тепло, выделяемое при окислении угля, при благоприятных внешних условиях, обусловленных превышением генирации тепла над ее расходом, приводит к самонагреванию и возгоранию.

Таким образом, интенсивность тепловыделения определяется химической активностью угля, а накопление тепла и разогрев его зависит от характера теплообмена с окружающей средой, что в свою очередь зависит от горно-геологтческих условий залегания пласта и горно-технических условий ведения горных работ. Кроме того следует учитывать, что процесс самонагревания происходит при очень незначительных расходах кислорода, поэтому профилактика эндогенных пожаров должна базироватся не только на совершенствовании способов и средств изоляции угольных скоплений от доступа воздуха, но и на снмжениеи химической активности угля, инертизация атмосферы вокруг угогльного скопления или на ее охлождения.

2.2. Характерные места и причины возникновения эндогенных пожаров

Анализ статистических данных показывает, что характерными местами, в которых возникают эндогенные пожары, являются:

— выработанные пространства действующих очистных забоев (25 %);

— отработанные изолированные участки (30. 40 %);

— отработанные неизолированные участки (12. 37 %);

— капитальные и подготовительные выработки (30. 40 %).

При этом частота эндогенных пожаров в различных выработках зависит от горно-геологических условий месторождения, своевременности и качества изоляции, а также объема проводимых профилактических мероприятий.

Эндогенные пожары в выработанном пространстве действующих выемочных полей возникают от самовозгорания оставленных в нем целиков угля, измельченного угля, разрушенной краевой части целика особенно при щитовой разработке. Условия для самовозгорания угля благоприятны в зонах геологических нарушений вследствие неустойчивости и значительной трещиноватости угля, повышения его химической активности. Предотвращение самовозгорания угля в выработанном пространстве действующих очистных забоев затруднено в связи со сложностью изоляции оставленного угля от утечек воздуха.

Самовозгорание угля в отработанных участках обусловлено их неудовлетворительной и несвоевременной изоляцией. Самовозгорается угля целиков на границе с выработанным пространством; уголь, оставленный в выработанном пространстве в зонах геологических нарушений; обрушенный уголь при потолкоуступной форме очистного на крутых пластах; в штреках, при извлечении из них крепи.

Эндогенные пожары в проводимых подготовительных выработках в зонах геологических нарушений, в пустотах за крепью, а также после внезапных выбросов. В зонах геологических нарушений самовозгорается уголь за крепью, а также в пустотах. Образование пустот характерно для крутых пластов, особенно при применении сотрясательного взрывания. После внезапных выбросов имеет место самовозгорания выброшенного угля.

В действующих подготовительных выработках самовозгорание угля имеет место в пустотам, образовавшихся при проведении выработок в раздавленных под действием горного давления целиках угля.

Таким образом, условия самовозгорания угля весьма разнообразны. Они обусловлены многочисленными факторами: геологическими особенностями, способами подготовки и системами разработки; интенсивностью ведения очистных работ, режимом и схемами вентиляции, способом управления кровлей, надежностью изоляции выработанных пространств и др. Несмотря на разнообразие условий возникновения эндогенных пожаров, они определяется тремя физическими причинами: химической активностью окисляющегося угля; притоком к нему воздуха и повышением температуры вследствие накопления тепла, которое образуется в результате окисления.

При неизменном для рассматриваемых условий значений химической активности угля предотвращение или уменьшение нагрева угля вследствие его окисления можно достичь двумя способами: увеличением количества подаваемого воздуха о целью превышения количества отводимого тепла над количеством генерируемого или уменьшением нагрева угля за счет снижения количества генерируемого тепла путем уменьшения содержания кислорода в рудничной атмосфере. Первый способ может быть применен при нагреве угля подготовительных выработках и технически неосуществим при нагреве угля в выработанном пространстве, где сложны регулирование и контроль утечек воздуха. С этих условиях наиболее целесообразен второй способ, когда применяется усиленная изоляция. Горные работы должны вестись таким образом, чтобы можно было осуществить надежную изоляцию выработанного пространства и тем самым обеспечить пожаробезопасную отработку шахтных и выемочных полей. Это возможно в результате применения схем вскрытия и подготовки выемочных полей, способов к средств проведения и поддержания подготовительных выработок, систем разработки, схем проветривания и способов управления кровлей, обеспечивающих снижение потерь угля и уменьшение величины и продолжительности утечек воздуха через выработанное пространство.

3.Общие положения. Предупреждение эндогенных пожаров

3.1. Строительство шахт, вскрытие и подготовка выемочных полей, горизонтов, блоков, панелей осуществляются по проектам, имеющими разделы (проекты), касающиеся предупреждения поваров от самовозгорания угля. Разделы проектов (проекты), касающиеся предупреждения пожаров от самовозгорания угля должны проходить экспертизу в НИИГД.

Эксплуатация выемочных участков, проведение и капитальней ремонт горных выработок должны осуществляться по паспортам, составляемым в соответствии с проектами и должны содержать разделы по предупреждению пожаров от самовозгорания угля.

3.2. Паспорта подготовки и отработки участков пласта с геологическими нарушениями дополнительно должны содержать:

— выбор технологии, обеспечивающей максимальную выемку угля;

— порядок и объем применения антипирогенов в соответствии с «Рекомендациями по применению антипирогенов для предупреждения самовозгорания угля» (приложение В);

— способы и средства изоляции оставляемых целиков, пачек, скоплений; усиление изоляции выработанного пространства со стороны примыкающих выработок;

— организацию контроля за ранними стадиями самовозгорания угля.

Главный маркшейдер и геолог шахты должны немедленно извещать главного инженера шахты и командира подразделения ГВГСС, обслуживающего данную шахту, о всех геологических нарушениях пластов, оставленных целиках, не предусмотренных проектом, оставленном угле в погашенных выработках и в выработанном пространстве действующих участков.

3.3. При пересечении геологических нарушений выработкой, пройденной вприсечку к выработанному пространству, необходимо производить выборку разрыхленного угля, а образующиеся пустоты заполнять негорючими материалами.

3.4. Запрещается оставлять в выработанном пространстве лав и других выработках скопления измельченного угля мощностью более 0,2 м.

3.5. При перекреплении горных выработок и восстановлении крепи при обрушениях пустоты заполнять негорючими материалами и изолировать.

3.6. Запрещается проветривать выемочные участки через ранее отработанные лавы.

При длительной остановке лавы (более 15 суток) или при использовании отработанной лавы для проветривания других лав, должны быть разработаны мероприятия по прогнозу и предотвращению самовозгорания угля, включающие улучшение изоляции выработанного пространства и проведение ежесменного контроля за ранними признаками самовозгорания.

3.8. Снизить поступление в выработанное пространство лав мелкодисперсных и тонких фракций угля путем изменения режима резания, схемы набора зубков исполнительного органа выемочных комбайнов и скорости их подачи на концевых участках лавы.

3.9. В местах установки приводных и натяжных станций ленточных конвейеров регулярно убирать уголь, обмывать почву выработок водой, антипирогеном. После демонтажа станций уголь убрать, почву и боковые породы обмыть или осланцевать.

4.Общие положения. Локализация и тушение пожаров

4.1. При обнаружении признаков эндогенного пожара должен быть введен в действие «План ликвидации аварий» (далее ПЛА). В соответствии с ПЛА устанавливается режим вентиляции шахты. Главный инженер шахты ила лицо, его заменяющее, совместно с командиром ВГСО, прибывшим по вызову на аварию, если авария не ликвидирована до прибытия ГВГСС разрабатывает оперативный план ликвидации аварии. В тех случаях, когда пожар не удается ликвидировать в соответствии с оперативным планом и он принимает затяжной, характер, главный инженер шахты с привлечением ГВГСС, НИЙГД и других организаций разрабатывает проект локализации и тушения пожара.

4.2. Выбор способа тушения зависят от конкретных геологических и горно-технических условий, степени активности и площади распространения пожара.

4.3. Тушить подземные пожары, если доступ к ним возможен, необходимо непосредственным воздействием на очаг пожара (активным способом): водой, пеной, пульпой, огнетушащим порошком, песком, инертной пылью и другими веществами. При тушении и разборке горящего массива уголь следует грузить в вагонетки, тщательно заливать водой, засыпать песком или инертной пылью и выдавать на поверхность.

4.4. Независимо от хода работ по непосредственному воздействию на очаг пожара необходимо вести подготовительные работы по его изоляции. Если невозможно ликвидировать пожар непосредственным воздействием на очаг, следует применить комбинированный способ тушения или способ изоляции.

4.5. При комбинированном способе тушения пожарный участок временно изолируют перемычками, а затем производят непосредственное тушение путем:

— заполнения изолированного участка водой;

— заполнения изолированного участка инертным газом и т.п.

4.6. Комбинированный способ тушения пожара с использованием инертных газов применять в том случае, когда неизвестно место расположения очага пожара и необходимо предупредить образование взрывчатых концентраций горючих газов. Если существует опасность проникновения инертных газов из пожарного участка в соседние рабочие участки, то должны быть предприняты дополнительные меры, обеспечивающие безопасность работ на смежных участках.

4.7. Изоляцию и комбинированное тушение следует применять также при отсутствия подступов к очагу пожара, когда его ликвидация непосредственным воздействием на очаг связана с риском: для жизни работающих, при значительной затрате материальных средств и времени на ликвидацию пожара непосредственным воздействием на очаг.

4.8. Способ изоляций следует применять при тушении пожаров, возникающих в выработанных пространствах лав, погашенных горных выработках за перемычками, а также в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно использовать другие способы ликвидации пожара.

4.9. От действующих выработок пожарный участок должен быть изолирован постоянными перемычками из негорючего материала (гипс, бетон, бетонит или другие изоляционные материалы). В перемычки должны быть заложены трубы для отбора проб воздуха, замера температуры и выпуска воды. Если в процессе тушения пожара возникает необходимость возведения дополнительных перемычек, контрольные трубки для отбора проб должны быть протянуты через все перемычки.

4.10. Пожарные участки на газовых тахтах должны быть изолированы взрывоустойчивыми перемычками.

4.11. Если по окончании возведения перемычек содержание кислорода в пожарном участке не снижается, изоляции следует усилить дополнительной герметизацией перемычек воздухонепроницаемым покрытием, возведением рубашек, снятием депрессии и т.п.

4.12. На каждый изолированный пожар главным инженером шахты совместно с командиром ВГСО должен быть составлен проект тушения, предусматривающий меры по сокращению объема изолированных выработок, быстрому тушению пожара, расконсервации запасов угля и др. Проект тушения согласовывается с НИИГД и утверждается техническим директором ГХК.

4.13. Специальные способы, технические средства и материалы для тушения и локализации пожаров (газогенераторы и пр.), при использовании которых возникает высокая температура, открытое пламя, повышенная концентрация вредных газов допускается применять но письменному разрешению руководителя ликвидации аварии при условии соблюдения требований «Устава ГВГСС по организации и ведению горноспасательных работ» и эксплуатационной документации ( руководства, инструкции).

4.14. Решение о прекращении тушения пожара принимается после исчезновения признаков горения на основании результатов наблюдений за пожарным участкам.

5. Объект разработки

Устройство для бессеточного получения инертной пены УИП.

Преднозначено для нагнетания по скваженам инертной или воздушно-механической пены при дистанционном тушении пожаров в труднодоступны местах.

1. Производительность, м3/с 0,166

2. Расход жидкого азота, м3/с 0,0002. 0,00025

3. Расход газообразного азота с или сжатого воздуха, м3/с 0,17. 0,20

4. Рабочее давление, МПа 0,3. 1,0

Рисунок 1. Устройство для получения инертной пены УИП

Анимированый рисунок 2. Схема включения устройства УИП для получения пены

В данной работе рассмотрено применение инертной пены для тушения и локализации эндогенных пожаров.

Установленно, что подземные пожары продолжают состовлять более половины всех аварий на угольных шахтах. При этом соотношение между эндогенными и экзогенными пожарами стало 2:1, причем 71 процент эндогенных пожаров возникло в труднодоступных местах.

Анализ способов и средств получения инертных пен, а также влияние различных инертных газов на процессы пожаротушения и пеногенерации показал, что для активного дистанционного тушения подземных пожаров в труднодоступных местах газовых шахт наиболее целесообразно применение инертной пены на основе азота.

Список использованной литературы

4. Богатырев В.Г. Исследование и разработка дистанционного способа туения подземных пожаров в труднодоступных местах инертной пеной : Автореф. дис… к-та техн. наук: 05.26.01 / МакНИИ.- Макеевка, 1982.- 20

Источник