Лекция 31 Тема: Подземные пожары.
1 Лекция 31 Тема: Подземные пожары. План 1. Виды и причины возникновения пожаров. 2. Характеристика эндогенных и экзогенных пожаров. 3 Способы тушения пожаров. 1. Виды и причины возникновения пожаров. Пожары в подземных выработках представляют большую опасность потому, что продукты горения, содержащие ядовитые и вредные газы, разносятся вентиляционной струей по выработкам шахты и приводят к отравлению находящихся в шахте людей. Кроме опасности отравления людей вредными газами, подземные пожары в шахтах, опасных по газу или пыли, могут сопровождаться взрывами газа или пыли и рабочие могут быть травмированы взрывной волной. Однако и при взрывах газа или пыли около 70% несчастных случаев происходит в результате отравления работающих ядовитыми газами, главным образом окисью углерода. Подземные пожары, кроме гибели людей, приносят большие разрушения, выводя из строя участки, а иногда и целые шахты. Не менее опасны пожары в надшахтных зданиях и сооружениях, особенно находящихся вблизи стволов, по которым подается воздух в подземные выработки. Такие пожары опасны тем, что продукты горения могут засасываться в шахту вентиляционной струей и служить причиной отравления людей. Пожары в шахтах возникают и распространяются при условии, если имеются горючие материалы и источники тепловых импульсов. Тепловые импульсы могут возникать в подземных выработках в самом горючем
2 материале, в результате самовозгорания угля, а также вследствие неисправности электрооборудования и открытого огня при курения в шахте, неисправности ламп, при взрывных, сварочных работах и др. В зависимости от этого подземные пожары разделяются на две большие группы: эндогенные, возникающие от самовозгорания угля и экзогенные, возникающие от внешних тепловых источников. Статистические данные показывают, что число эндогенных и экзогенных пожаров, возникающих на угольных шахтах, примерно одинаково. 2. Характеристика эндогенных и экзогенных пожаров. Эндогенные пожары. Возникновение эндогенных пожаров участков определяется степенью склонности угля к самовозгоранию, геологическими и горнотехническими условиями. Склонность угля к самовозгоранию характеризуется его способностью поглощать кислород. При этом происходит окисление с выделением тепла и повышением температуры. С ростом температуры поглотительная способность угля увеличивается и постепенно он нагревается настолько, что медленное окисление переходит в горение. Наиболее активными в этом отношении являются бурые угли, малоактивные антрациты. Самовозгорание чаще всего возникает в раздавленных неизолированных от доступа воздуха целиках, у сбросов, при выклинивании пласта и других геологических нарушениях, а также в выработанном пространстве при оставлении там угля в предохранительных пачках. Самовозгорание возникает при концентрации тепла и температуры, поэтому оно территориально всегда ограничено и место его возникновения называется очагом самовозгорания. Внешние признаки самовозгорания и самонагревания угля следующие: увеличения влажности воздуха, доходящие до появления тумана; потение стенок выработок на участке самонагревания; появление в горных выработках специфических запахов керосина, бензина, а
3 при дальнейшем развитии пожара запаха смолы; повышение температуры воздуха и подземных вод, где происходит самонагревание угля, а также повышение температуры пород в горных выработках. Для предупреждения эндогенных пожаров следят за тем, чтобы при разработке пластов, склонных к самовозгоранию, в выработанном пространстве не оставлялись целики угля, которые могут раздавливаться. В случае вынужденного оставления целиков их обрабатывают антипирогенами (веществами, препятствующими самовозгоранию) или изолирует. При этажном способе подготовке мощных пластов между откаточным штреком верхнего горизонта и вентиляционным штреком нижнего горизонта оставляют предохранительные целики или образуют полосы из негорючего материала. Разработка пластов угля осуществляется отдельными выемочными участками. Мощные крутые пласты угля, склонного к самовозгоранию, должны разрабатываться, как правило, с полной закладкой выработанного пространства. Отработке с закладкой подлежат крутые пласты тонкие и средней мощности с неустойчивой кровлей или почвой, включающей пропластки угля, склонного к самовозгоранию. Недопустимо оставлять отбитый или измельченный уголь в выработанном пространстве, горных выработках и в местах, опасных по внезапным выбросам. При невозможности извлечения угля из выработанного пространства места скоплений угля должны быть изолированы или обработаны антипирогенами. Запрещается применение для закладочных работ материалов, склонных к самовозгоранию. Для изоляции пожароопасного участка путем возведения перемычек в откаточных и вентиляционных штреках или промежуточных квершлагах при разработке пластов угля, склонных к самовозгоранию, до начала очистных работ возводят каменные, кирпичные или бетонные пожарные арки. Возле каждой арки хранятся материалы (кирпич, песок), необходимые для быстрой заделки проема.
4 Экзогенные пожары. Большую опасность для подземных рабочих представляют экзогенные пожары, как наиболее быстро распространяющиеся. Открытым огнем в шахте принято считать: зажженные спички и папиросы; открытое пламя бензиновой лампы; электрические искры и дуги; пламя взрыва заряда ВВ; искры от резцов при работе комбайна; взрыв метана или пыли. Для предупреждения возникновения пожара в угольных шахтах от внешних источников важнейшее значение имеет правильная эксплуатация электрооборудования, при которой исключается возможность появления открытого огня в горных выработках и, следовательно, причин для возникновения пожаров. Большое значение также имеют меры предупреждения появления открытого огня и по другим причинам (неисправность ламп, курение и др.). Основными мерами профилактики экзогенных пожаров являются: уменьшение в горных выработках количества горючих материалов, снижение их способности к воспламенению и устранение возможности образования тепловых импульсов, способных поджечь горючие материалы. Для этого копры, надшахтных зданий возводятся из негорючих материалов, устанавливаются поддоны для улавливания масла, идущего на смазку подшипников копровых шкивов. Негорючей крепью из бетона, кирпича, металла закрепляются: устья стволов, штолен, шурфов, по которым подается в шахту свежий воздух; сопряжение стволов с выработками вскрываемых горизонтов; устья уклонов, бремсбергов и ходков при них и их сопряжений с выработками. Выработки, оборудованные ленточными конвейерами, закрепляются огнестойкой металлической крепью. Для предотвращения искрения, возникающих при трении, нельзя допускать проскальзывания конвейерных лент на приводных барабанах, трения лент о крепь, об уголь. Конвейерные ленты и вентиляционные трубы должны изготавливаться из негорючих материалов.
5 При проведении взрывных работ нельзя применять завышенные заряды взрывчатого вещества. Не допускается: уплотнение зарядов, несоответствие диаметров патронов диаметру шпуров, недостаточная длина линии наименьшего сопротивления, низкое качество и малая длина забойки шпуров. 3 Способы тушения пожаров. При тушении возникших пожаров строго руководствуются планом ликвидации аварии и точно выполняют указанные в нем мероприятия, в первую очередь по выводу и спасению людей. На шахтах применяется три способа тушения пожаров: активный способ, заключающийся в непосредственном тушении пламени водой, инертными материалами, огнетушителями, заиливанием и т. п., пассивный способ, при котором очаг пожара изолируется перемычками, предотвращающими доступ воздуха; комбинированный, сочетающий активный и пассивный способы. В большинстве случаев экзогенные пожары тушат активным способом. Иногда этим способом тушат и эндогенные пожары, если они возникают вблизи от действующей выработки. Однако эндогенные пожары в большинстве случаев являются скрытыми, поэтому тушат их способом изоляции или комбинированными способами. Как правило, тушение открытых пожаров начинается первичными средствами (водой, огнетушителями, песком, инертной пылью, выгребанием из очага и тушением нагретого или горящего угля), а затем по мере подготовки вводятся более мощные средства. При тушении любого пожара принимаются все меры по предотвращению распространения пожара по выработкам, стремятся замкнуть его в той выработке, где он произошел. Для активной борьбы с пожарами на шахтах применяются пенные переносные огнетушители: его берут в руки, переворачивают, ударяют кнопкой о твердый предмет и направляют струю пены в нужное место. При ударе стержень кнопки разбивает стеклянную колбу с кислотой, которая смешивается
6 с наполняющим корпус огнетушителя щелочным растворам. Образующийся углекислый газ выбрасывает из отверстия огнетушителя струю жидкости длиной до 10 м. Масло, бензин, керосин и другие жидкие горючие вещества тушатся пенными огнетушителями, песком и инертной пылью. Однако пенным огнетушителем и водой во избежание поражения электрическим током нельзя тушить горящие кабели и электроустановки, находящиеся под напряжением. Для их тушения пользуются песком, инертной пылью или порошковыми огнетушителями. При тушении пожара пассивным способом загоревшийся участок изолируется от поступления воздуха с помощью перемычек. Без доступа воздуха горение прекращается. Однако добиться полной герметизации практически нельзя. Поэтому к тушению этим способом прибегают тогда, когда тушение активными методами невозможно. Комбинированные способы тушения подземных пожаров предполагают одновременное применение как активных, так и пассивных методов. При этом способе пожарный участок оконтуривается системой перемычек и затем заполняется заиловочными материалами или инертными газами. Комбинированный способ применяется, когда очаг пожара недоступен для людей или когда пожар принял значительные размеры. В качестве заиловочного материала применяется глина, которая подается с песком и с водой в виде пульпы. Из инертных газов для тушения пожаров применяется углекислый газ. Контрольные поросы 1 В чем опасность шахтных пожаров? 2 Какие факторы могут привести к возникновению пожаров? 3 Назовите основные меры профилактики эндогенных пожаров.
7 4 Назовите основные меры профилактики экзогенных пожаров. 5 Какие используются способы тушения пожаров? 6 Дайте характеристику активному способу тушения пожаров. 7 Дайте характеристику пассивному способу тушения пожаров. 8 Дайте характеристику комбинированному способу тушения пожаров. Литература Васючков Ю.В. Горное дело М. Недра, 1989 с