Тушение подземного пожара активным способом

Рудничные пожары — пожары возникающие непосредственно в горных выработках, массиве полезных ископаемых и отработанном пространстве. К рудничным пожарам относятся и пожары в надшахтных зданиях, на складах, которые могут распространиться на выработки, или отравить в них атмосферу газообразными продуктами горения.

По причинам возникновения, рудничные пожары подразделяются:

эндогенные (самовозгорание);
экзогенные (от внешнего источника).

В зависимости от места возникновения рудничные пожары бывают:

Подземные рудничные пожары являются одной из наиболее опасных аварий в шахте. Их особенностью является плохая доступность для активного тушения непосредственным воздействием. Наличие за очагами пожаров, по ходу вентиляционной струи, высокой температуры, дыма и других продуктов горения не позволяет организовать тушение горящей выработки с двух сторон. Под действием огня выходит из строя и теряет свою несущую способность крепь горной выработки, что приводит к обрушению пород кровли, ещё больше осложняющему аварию.

Пожары в шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли, могут привести к взрыву газо-пылевой смеси в ходе ведения аварийно-спасательных работ.

Особенной опасностью рудничных пожаров является распространение по горным выработкам продуктов горения.

Наиболее опасны экзогенные пожары. Они быстро активизируются и за короткое время могут отравить атмосферу горных выработок на большом протяжении.

Подземный пожар в своём развитии проходит три стадии:

Возгоранию свойственно нарастание количество сгорающего в единицу времени материала, расхода на горение кислорода, повышение концентрации углеродосодержащих газов (СО, СО 2 ), увеличение температуры продуктов горения.
Развившийся пожар характеризуется полным расходом кислорода на горение и максимальной концентрацией углеродосодержащих газов, при постоянном расходе воздуха, сгоранием в единицу времени постоянного (максимального) горючего материала и постоянством температуры продуктов горения.
В стадии затухания наблюдается увеличение в продуктах горения концентрации кислорода, снижение содержания углеродосодержащих газов и уменьшение температуры пожарных газов.

Развитие пожара зависит от мощности и длительности действия начального теплового импульса, количества и характера расположения горючего материала и скорости воздушного потока у очага.

По мере увеличения площади горения наблюдается повышение температуры продуктов горения, нарастание содержания оксида и диоксида углерода, метана и водорода. По достижении температуры пожарных газов 500-550 градусов, пожар стабилизируется. При этом, концентрация кислорода в продуктах горения, как правило не превышает 15-16%, тогда как содержание диоксида достигает 5-6%.

Тушение подземных пожаров осуществляется следующими способами:

Активный — непосредственное воздействие на очаг пожара огнегасительными средствами (водой, пеной, песком и т.п.), или разборкой очагов с заливкой горящей массы водой. Этот способ обычно применяют при всех пожарах, в начале их возникновения. Тушение пожара активным способом производят, как правило, со стороны свежей струи воздуха, одновременно принимают меры по преграждению распространения огня по исходящей струе (водяной завесы, удаление крепи, устройство завалов и т.п.).

Пенно-воздушный способ: поперёк выработки натягивают матерчатую сетку, на неё наносится пенообразующая жидкость, образующая в ячейках сетки тонкие плёнки, срываемые затем воздушным потоком с образованием пены.
Тушение инертной паро-газовой смесью: в выработке устанавливается генератор паро-газовой смеси («керосинка»). Производительность генератора должна равняться воздушному потоку (весь воздух заменяется смесью).

Пассивный — изоляцией пожарного участка перемычками с засыпкой (при необходимости) провалов, тампонированием трещин целика и вмещающих пород. К изоляции прибегают, когда пожар нельзя ликвидировать непосредственным тушением из-за недоступности очагов горения непосредственному воздействию активными средствами.
Комбинированный — непосредственное тушение в комплексе с изоляцией пожарных участков, затоплением их водой, или заполнением инертными газами. Способ используют, когда пожар принял значительные размеры и непосредственное тушение не даёт должного эффекта, или когда невозможно ликвидировать пожар только путём изоляции.

При тушении подземных пожаров применяют следующие вентиляционные режимы:

сохраняют существующий до возникновения пожара;
сохраняют существующее направление вентиляционной струи с увеличением или уменьшением расхода воздуха;
реверсируют (опрокидывают) вентиляционную струю, с сохранением, увеличением, или уменьшения расхода воздуха;
закорачивание вентиляционной струи, при нормальном, или реверсивном её направлении;
нулевая вентиляция, путём исключения выработок пожарного участка из вентиляционной сети шахты, или остановки вентилятора главного проветривания.

В начале устанавливают вентиляционный режим, предотвращающий распространение пожарных газов в выработки, в которых находятся люди.

Если пожар возник в начале поступающей вентиляционной струи (в надшахтном здании, стволе, ОД, главном квершлаге и т.п.) — осуществляют реверсирование вентиляционной струи.

При пожаре в середине пути вентиляционной струи, её закорачивают или реверсируют и даже останавливают вентилятор (если это не вызовет опрокидывания струи под действием тепловой депрессии, или взрыва горючих газов).

Вентиляционный режим шахты и аварийного участка, после эвакуации людей, устанавливается оперативным планом ликвидации аварии в зависимости от обстановки и вида выполняемых работ по тушению пожара.

Существует несколько теорий самовозгорания угля:

Пиритная теория — согласно этой теории, самовозгорание происходит в результате окисления пирита, но в настоящее время установлено, что пирит не является главной причиной;
Угольно-кислородных комплексов — возгорание угля, по данной теории, является физико-химическим процессом, возникающим в промышленной обстановке, происходит в четыре стадии:

разогревание (до 40-60 градусов, обнаруживается по содержанию СО в исходящей струе);
выпаривание (60-80% инкубационного периода);
интенсивное окисление (в течении дней, недель, с ростом температуры до 70-90 градусов);
самовозгорание (в течении дней, часов — температура 300-350 градусов).

Предупреждение самовозгорания угля

Безопасными являются способы вскрытия, которые обеспечивают надёжную изоляцию выемочных участков;
должны применятся схемы проветривания с минимальной депрессией;
наклонные стволы, капитальные уклоны, бремсберги, должны быть пройдены по породе или по пластам, не склонным к самовозгоранию;
применение этажного способа подготовки.

При выборе системы разработки самовозгорающихся пластов учитываются следующие факторы:

величина и характер потерь угля;
скорость подвигания очистного забоя — пожаробезопасной является скорость подвигания, при которой продолжительность подвигания лавы меньше инкубационного периода самовозгорания угля;
продолжительность отработки выемочного поля;
возможности изоляции выработанного пространства по мере подвигания очистного забоя;
важную роль играют схемы и способы проветривания.

Разработка тонких и средней мощности пластов производится длинными столбами. Мощные пологие и наклонные пласты менее опасны в пожарном отношении, чем крутые и разрабатываются наклонными слоями с обрушением. Мощные крутые пласты отрабатываются СР с закладкой.

Источник

Устав ГВГСС/Глава7. Тушение подземных пожаров

99. Тушение подземных пожаров осуществляется следующими основными способами:

воздействием на очаг (зону) горения огнетушащими веществами непосредственно или дистанционно (непосредственное или дистанционное тушение);
изоляцией пожарного участка (выработки) от доступа свежего воздуха;
комбинированными способами, включающими одновременное или последовательное применение вышеуказанных способов.

Составной частью тушения является локализация пожаров, которая осуществляется:

сокращением подачи свежего воздуха к очагу горения;
созданием преград на пути распространения пожара (закрытие пожарных дверей, установка перемычек);
местным реверсированием вентиляционной струи;
установкой охлаждающих завес (водяных, пенных) на пути распространения пожара;
удалением горючего материала из зоны горения или на пути распространения пожара;
сочетанием перечисленных выше способов локализации.

100. При выборе способа тушения необходимо учитывать место возникновения пожара, вид горючего материала, стадию и скорость развития (распространения) горения, наличие необходимых средств тушения и локализации; режим проветривания аварийных выработок; стадию развития пожара (Приложение 12).

101. Технология и организация работ по тушению пожаров в горных выработках должны обеспечивать превышение параметров тушения пожара над параметрами его развития. Количественная оценка этих параметров производится в соответствии с «Руководством по определению параметров подземного пожара и выбору эффективных средств его тушения» (Приложение 13).
При выборе средств тушения пожара водой, огнетушащим порошком и пеной следует руководствоваться Приложениями 13 и 14.

102. При наличии доступа к очагу тушение пожара осуществляется непосредственным воздействием на очаг горения со стороны поступающей струи воздуха. Одновременно должны осуществляться меры по локализации пожара со стороны исходящей струи. Допускается тушение пожара непосредственным воздействием и со стороны исходящей струи воздуха при условии расположения очага в непосредственной близости от выработок со свежей струей воздуха и возможности ведения таких работ по температурному фактору.

103. При непосредственном тушении, локализации или изоляции пожара должны быть приняты меры по предотвращению взрыва угольной пыли (обработка выработки порошком, осланцевание, смыв угольной пыли водой и др.), высыпания горящих материалов, обрушения пород, а также по недопущению образования преград для выхода отделений с места работ.

104. При тушении пожара с выпуском угля и породы осуществляются меры по предупреждению воспламенения горючих материалов (крепь и др.) в месте ведения работ, сосредоточению огнетушащих средств, осуществлению контроля состава рудничной атмосферы. Выпуск нагретых масс (преимущественно в вагоны) производится с обязательной их заливкой водой.

105. Для исключения ожогов при непосредственном воздействии огнетушащими веществами на очаг запрещается выключаться из респиратора и снимать одежду.
Для предотвращения ожогов или теплового поражения работающих из-за парообразования при тушении пожара водой запрещается: нахождение людей в выработках с исходящей струей, прилегающих к зоне горения, при активном тушении водой очага пожара; подача компактной водяной струи в центр очага горения при тушении пожаров в тупиковых забоях, камерах, других слабо проветриваемых выработках.

106. Если к моменту прибытия подразделений ГВГСС на аварийный участок пожар принял такие размеры, что имеющимися средствами потушить его невозможно, в первую очередь принимаются меры по снижению скорости распространения пожара (уменьшение скорости движения воздуха, образование пожарных разрывов и др.) или его локализации.

107. С момента обнаружения очага пожара, независимо от его параметров и характера развития, ответственным руководителем работ по ликвидации аварии должны быть приняты меры по бесперебойной подаче воды к месту тушения очага или его локализации.

108. Независимо от параметров и характера развития пожара командным пунктом должны быть приняты меры по сосредоточению на шахте более производительных средств непосредственного или дистанционного пожаротушения.

109. Если на пути распространения пожара имеется сопряжение с выработкой, подающей свежую струю воздуха (подсвежение), то для предотвращения возникновения вторичных очагов в этом месте производится охлаждение газообразных продуктов горения (водяная завеса) или устраняется подсвежение.

110. Если пожар невозможно потушить с помощью непосредственного или дистанционного воздействия на очаг огнетушащими веществами или очаг пожара недоступен, то он изолируется. Объем изолированных выработок должен быть минимальным.

111. В течение всего времени работ по тушению подземного пожара со стороны исходящей из пожарного участка струи воздуха осуществляется контроль состава атмосферы. При этом определяется содержание кислорода, диоксида и оксида углерода, метана, водорода, а при необходимости и других газов. Кроме того, контролируется содержание метана в поступающей к очагу пожара струе воздуха, производятся замеры температуры и расхода воздуха в выработках. Места и порядок контрольных замеров и отбора проб, в том числе и дистанционным способом, устанавливаются ответственным руководителем работ по ликвидации аварии и руководителем горноспасательных работ.

112. Вскрытие изолированных участков с целью проведения разведки, сокращения изолированного объема или выполнения других работ осуществляется в соответствии с проектом, предусматривающим исключение проникновения в изолированное пространство свежего воздуха, предупреждение развития пожара и взрыва газовоздушной смеси (шлюзование, подача инертных газов, выравнивание давления воздуха и др.).

113. Работы по тушению пожара считаются законченными, когда в месте его возникновения и в прилегающих горных выработках отсутствуют очаги горения, задымленность, оксид углерода и другие признаки пожара, восстановлен нормальный режим проветривания, а температура воздуха близка к обычной в этих выработках.

Содержание

Особенности тушения пожаров при горении различных материалов и оборудования [ править ]

114. Тушение твердых материалов (конвейерная лента, древесина, уголь и др.) должно осуществляться водой или пеной. Применение огнетушащего порошка эффективно только в начальной стадии горения (в течение первых 30 мин).
На стадии развившегося пожара возможно тушение порошком только открытого пламени. В дальнейшем необходимо применять воду или пену для охлаждения и исключения повторного воспламенения твердых материалов.

115. Тушение горящего метана осуществляется любыми огнетушащими веществами. Во избежание повторного его воспламенения одновременно с тушением производится охлаждение окружающих пород и предметов (породы, уголь, крепь, конструкции машин), которые могли воспламениться или нагреться в местах контакта с пламенем. Снижение притока метана к очагу осуществляется с помощью дегазации.

116. Тушение горящих жидкостей осуществляется огнетушащим порошком, пеной, песком, инертной пылью или разбрызганной водой.

117. Тушение взрывчатых веществ (аммонит и др.) производится водой или пеной. Тушение этих материалов огнетушащими порошками запрещается во избежание взрыва.

118. Тушение горящих элементов электровозных батарей необходимо выполнять в защитных очках на случай разбрызгивания электролита. Батарею, находящуюся на зарядке, необходимо предварительно отключить. Тушение батареи производится огнетушащим порошком, песком, инертной пылью.

119. Тушение горящих кабелей, электродвигателей, пускателей и другого электрооборудования осуществляется после отключения электроэнергии. Тушение оборудования, находящегося под напряжением, допускается только огнетушащими порошками, песком или инертными газами.

120. При тушении или локализации пожаров разбрызганной водой, подаваемой с поверхности, в вертикальных выработках с восходящей струей воздуха необходимо контролировать в околоствольном дворе направление и скорость поступающей в ствол снизу вентиляционной струи на случай возможного ее опрокидывания. При появлении таких признаков подача воды в ствол уменьшается.

121. Расход воды для локализации пожаров водяными завесами должен обеспечивать снижение температуры пожарных газов за водяной завесой до величины менее 300°С.
При установке водяных завес необходимо предотвращать возможность обхода завесы открытым пламенем или нагретыми газами по куполам или пустотам за крепью выработки.

122. В выработках, по которым подается к очагу пожара парогазовая смесь, необходимо:

принимать меры против обрушения пород (дополнительное охлаждение газов, усиление крепи и др.);
осуществлять охлаждение разбрызганной водой проводников в вертикальных стволах;
контролировать температуру инертных газов и содержание оксида углерода при выполнении работ в выработках с исходящей струей воздуха.

При дистанционном тушении пожара инертными газами или парогазовой смесью подача газа к очагу должна быть равна или больше фактического расхода воздуха по выработке.

Особенности тушения пожаров в шахтах, опасных по газу и пыли [ править ]

123. В тех случаях, когда при тушении пожара возникает опасность накопления метана (горючих газов) в районе очага горения или нарастает его концентрация в струе воздуха, поступающего к очагу, осуществляются меры по снижению содержания метана (усиление проветривания выработки, дегазация, изменение схемы подачи воздуха к очагу пожара и др.).

124. Если после принятых мер концентрация метана продолжает увеличиваться, то при достижении ее 2% необходимо вывести людей из опасной зоны.
Если угроза накопления горючих газов не уменьшается, принимаются меры по предотвращению взрыва (усиление проветривания участка, инертизация атмосферы и др.). При этом следует руководствоваться Приложениями 15 и16.

125. При непредвиденном изменении режима проветривания на аварийном участке люди, выполняющие работы по тушению или локализации пожара, отводятся в безопасные места до выяснения обстановки.

126. При тушении пожаров в шахтах, применяющих дегазацию, необходимо установить ее влияние на безопасность работ в пожарном участке и определить порядок ее использования в соответствии с Приложениями 16 и 17.

127. Работы по изоляции пожара выполняются только после создания в изолируемом пространстве невзрывоопасной атмосферы и при условии, что процесс поддержания инертной среды является управляемым.

128. При тушении метана в выработанном пространстве применяется дегазация источников метановыделения, дистанционная подача по скважинам, пробуренным в зону горения, огнетушащих веществ (пена, вспененные суспензии, инертные газы и др.) и воды для охлаждения пород. В случае неэффективности такого тушения производится изоляция аварийного участка с осуществлением мер по предотвращению взрыва метановоздушной смеси.

129. Перечень и последовательность работ по подготовке участка к изоляции, типы и конструкции изолирующих перемычек выбираются в соответствии с «Основными требованиями к ведению работ по изоляции пожаров и отработанных участков» (Приложение 18).

130. В случаях осложнения пожара взрывом работы на аварийном участке необходимо немедленно прекратить и вывести людей в безопасное место. Возобновление работ допускается только после осуществления мер, исключающих повторные взрывы (усиление дегазации и проветривания, инертизация и др.). Если эти меры не дают положительных результатов и взрывы повторяются, участок изолируется на безопасных расстояниях, рассчитанных в соответствии с Приложением 19, или затапливается водой.

Особенности тушения пожаров в зависимости от места их возникновения [ править ]

Пожары в тупиковых выработках [ править ]

131. При тушении пожаров в тупиковой выработке первоочередные действия горноспасательных отделений, наряду с выводом людей и тушением пожара, должны быть направлены на получение достоверной информации о газовой обстановке и о распространении пожара. Эти действия выполняются в соответствии с «Руководством по тушению пожаров в тупиковых выработках» (Приложение 20).

132. Непосредственное тушение пожара или другие работы в тупиковой выработке шахты, опасной по газу, не допускаются, если:

содержание метана в забое достигло 2% и продолжает увеличиваться;
произошло нарушение нормального проветривания выработки (остановка вентилятора, перегорание вентиляционных труб и др.);
выработка не проветривается и отсутствует достоверная информация о содержании метана в ней.

133. В шахтах, опасных по газу, независимо от характера работ по непосредственному или дистанционному тушению пожара в тупиковой выработке должны приниматься меры по подготовке участка к инертизации и изоляции.

134. В восстающих тупиковых выработках с углом наклона более 20 градусов запрещается тушение пожара непосредственным воздействием на очаг.
Запрещается тушение пожара со стороны забоя тупиковой выработки независимо от угла ее наклона.

135. Дистанционную подачу огнетушащих веществ по вентиляционному трубопроводу можно осуществлять в тех случаях, когда такой способ тушения не приводит к сокращению расхода воздуха.

136. При работе вблизи устья вертикальных и наклонных (с углом наклона более 35 градусов) тупиковых выработок необходимо учитывать возможность выгорания крепи и обрушения устья с образованием воронки.

137. Если горноспасатели вынуждены покинуть тупиковую выработку из-за резкого осложнения обстановки, то перед уходом они должны оставить открытым ближайший к очагу пожарный кран или подсоединить к нему и установить водоразбрызгиватель, отобрать пробу воздуха.

Пожары в наклонных выработках [ править ]

138. Тушение пожаров в наклонных выработках с углом наклона более 20 градусов независимо от направления движения воздушной струи осуществляется сверху путем дистанционного воздействия на очаг пожара огнетушащими веществами. При этом следует выбирать кратчайшие пути подхода к очагу пожара (из параллельных выработок, сбоек и др.).

139. Тушение непосредственным воздействием на очаг горения сверху осуществляется только при отсутствии опасности опрокидывания вентиляционной струи под действием тепловой депрессии.

140. Тушение непосредственным воздействием на очаг горения снизу допустимо при условии наличия в выработке восходящего проветривания и осуществления мер, предотвращающих травмирование горноспасателей из-за падения горящих предметов, обрушившихся пород и др.

141. При наличии в наклонной выработке канатной откатки подъемные сосуды должны быть закреплены на верхней и нижней приемных площадках.

142. При пожарах в лавах на пластах крутого падения подходить к очагу пожара для его тушения следует с боков (со стороны забоя или выработанного пространства) с использованием предохранительных полков и перекрытий.

143. При пожарах в выработках, оборудованных ленточными конвейерами, наряду с активным тушением должны осуществляться меры по локализации очага, сокращению количества воздуха, поступающего в аварийную выработку, увеличению подачи воды к месту тушения с учетом ее расхода на работу установок автоматического пожаротушения и предупреждению «ухода» конвейерной ленты.

Пожары в надшахтных зданиях, стволах и других вертикальных выработках [ править ]

144. При пожарах в надшахтных зданиях, стволах и других вертикальных выработках одним из первоочередных мероприятий по тушению является включение водяной завесы в устье выработки и закрытие пожарных ляд. В стволах, оборудованных многоканатными подъемными установками, для предотвращения распространения газообразных продуктов горения производится герметизация проемов внутренней шахты копра, включение подпорных вентиляторов.

145. Посылка отделений ГВГСС в вертикальные выработки для тушения пожаров запрещается, за исключением случаев, когда есть полная уверенность в безопасности этих работ для исполнителей.

146. При пожарах в надшахтных зданиях, стволах и других вертикальных выработках должны осуществляться меры по предупреждению обрыва канатов и падения подъёмных сосудов

Источник