Причины, при которых происходит учащение эндогенных пожаров в шахтах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Причины и последствия возгорания в выработках

2. Требование противопожарной безопасности

3. Профилактические способы предупреждения эндогенных пожаров

4. Способы тушения эндогенных пожаров

5. Действия боевого расчёта при тушении пожара

Заключение

Список литературы

Введение

Пожары и взрывы представляют собой постоянную угрозу безопасности шахтеров и производительности шахт. Пожары и взрывы в шахтах традиционно считаются одним из наиболее разрушительных видов аварий на производстве.

Угледобывающие шахты в соответствии с Законом о промышленной безопасности отнесены к опасным производственным объектам. При подземной разработке угольных месторождений к наиболее опасным производственным факторам относятся: выделение в выработанное пространство из массива метана, формирование взрывоопасной смеси при его смешивании с шахтным воздухом, а также самовозгорание угля.

Причиной значительных экономических потерь в шахтах являются эндогенные пожары. Они не только приносят большой ущерб, но и становятся причиной травматизма и гибели работающих людей. Поэтому изучение особенностей, при которых происходит учащение эндогенных пожаров, разработка способов борьбы с ними и профилактики - важный этап в технологии ведения горных работ.

1. Причины и последствия возгорания в выработках

Согласно статистическим данным, наибольшее число аварийных ситуаций в шахтах приходится на эндогенные пожары, которые в дальнейшем могут быть причиной метановых взрывов (до 66 % всех аварий). Ввиду того, что эндогенные пожары тяжело предсказать и прогнозировать, их изучение является актуальным для учёных ведущих научно-исследовательских институтов горной промышленности.

Как показали исследования, самовозгорание угля происходит в краевых частях выработок, граничащих с угольным массивом. В стадии интенсивного окисления (возгорания) уголь отличается снижением естественной влажности до 30 - 40 %. Ввиду этого гидравлический способ добычи угля наиболее приемлем в технологических процессах угледобычи, поскольку происходит конденсация влаги и седиментация водных частиц аэрозоля, которые образуются при контакте струи с массивом угля.

В процессе разрушения горной части пласта температура угля на 25 - 35 С выше в сравнении с обрушенными породами и основным угольным массивом. Поэтому при поступлении воздуха происходит самонагревание угля, которое становится причиной формирования очага возгорания в области части пласта, подвергшейся механодеструкции. Взрыв метана является причиной последующего возгорания, поскольку огонь и метан попадают в угольную пыль, находящуюся в примыкающих выработках, что и обуславливает воспламенение массивов угля. Для прогнозирования вероятности возникновения эндогенного пожара стоит применить методику оценки содержания влаги, находящейся в воздухе, который проходит через пространство выработки.

Опасными местами, в которых происходят выбросы, взрывы и возгорания являются:

* выработанные пространства лав;

* забои подготовительных выработок;

* подготовительные выработки;

* выработанное пространство, по которому движется метановоздушная смесь к скважинам, пробуренным с поверхности для газоотсоса;

*выработки у вентиляторов, которые производят газоотсос взрывоопасной смеси из выработанного пространства лав.

Самовозгорание угля происходит в трёх местах:

* в выработанном пространстве;

* в пластовых выработках в оставленных целиках или пачках угля;

* в полевых выработках на пересечении с крутопадающими пластами

Возгорания и взрывы метана происходят из-за отсутствия надёжных способов прогнозирования природной газоносности угля и учёта этих изменений впереди очистных и подготовительных забоев. из-за несоответствия объёмов подаваемого воздуха и выделяющегося метана взрывы метановоздушной смеси могут быть как в призабойном пространстве очистных и подготовительных выработок, так и в выработанном пространстве лав, доступном для утечек воздуха.

Сварочные работы в шахтах - наиболее частая причина пожара. В цехах технического обслуживания эти работы проводятся регулярно. Для того, чтобы сварочные работы не вызвали пожар или взрыв, необходимо соблюдение специальных мер безопасности. Информацию о правилах проведения сварочных работ и противопожарной безопасности можно найти в отдельной статье Энциклопедии и других документах.

Хранение и использование горючих и легковоспламеняющихся жидкостей во всех отраслях горнодобывающей промышленности связано с повышенным риском возникновения пожара.

Многие подземные шахты имеют дизельный машинный парк. Используемое топливо является причиной пожара в значительной части случаев. В угольных шахтах эта опасность усугубляется наличием угля, угольной пыли и метана.

Потенциальную угрозу пожара представляют собой любые манипуляции с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями, включая их загрузку под землю, хранение, заправку и использование в качестве топлива непосредственно в машинах. Последствия рудничных пожаров, связанных с использованием горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.

Для предотвращения взрывов также необходимо устранить электрические источники возгорания.

Электрооборудование в условиях работы с метаном, сульфидной пылью или другими потенциально пожароопасными веществами должно быть разработано, сконструировано, проверено и установлено так, чтобы его эксплуатация не привела к возникновению рудничного пожара или взрыва. Такие устройства, как вилки, патроны и рубильники, используемые в зонах повышенного риска, должны быть взрывоустойчивыми.

2. Требование противопожарной безопасности

В основу мер противопожарной безопасности в подземных шахтах положены общие принципы профилактики пожаров и взрывов. Обычно они включают в себя простые правила, диктуемые здравым смыслом, например, запрещение курения. Кроме того, предусматривается установка специальных систем для предотвращения распространения пожара, таких как переносные огнетушители или системы противопожарной сигнализации.

Меры предотвращения рудничных пожаров и взрывов можно разделить на три категории: ограничение количества источников возгорания, ограничение количества источников горючего и ограничение возможности их контакта.

Следует тщательно продумать возможность оборудования цехов технического обслуживания в виде закрытых помещений из огнеупорного материала. Это особенно важно, если камеру предполагается использовать более 6 месяцев. В том случае, когда это не представляется возможным, камера должнабыть полностью оснащена системами автоматического пожаротушения. Это имеет особое значение для угольных шахт, где риск возникновения пожара должен быть минимальным.

Еще одно важное требование заключается в том, чтобы для вентиляции каждой камеры использовался отдельный вентиляционный штрек. Это ограничивает возможность распространения продуктов горения при пожаре. Требования к вентиляционным устройствам этого типа подробно описаны в таких документах, как

Системы подавления взрывов представляют собой вариант систем пожаротушения. В некоторых европейских угольных шахтах эта система иногда используется в виде пассивных и триггерных барьеров.

Пассивные барьеры - это ряды больших туб, заполненных водой или песком, которые подвешены к потолку при входе в шахту.

При взрыве волна повышенного давления распространяется быстрее, чем фронт пламени, и запускает процесс высвобождения содержимого туб. Вода или песок гасят пламя, не давая ему распространиться через проход, защищенный барьерной системой. В триггерных барьерах используются электрические или пневматические системы запуска, которые реагируют на тепло, пламя или повышенное давление, образующиеся при взрыве, и вызывают выброс из контейнеров агентов, подавляющих пламя.

В подземных угольных шахтах горючие и смазочные материалы должны храниться в закрытых огнеупорных емкостях, хранилища должны быть пожароустойчивыми. Трансформаторные станции, станции зарядки аккумуляторов, подстанции, распределительные станции и другие установки должны размещаться в пожароустойчивых камерах или огнеупорных контейнерах. Электрооборудование, работающее без участия оператора, должно быть установлено на поверхности из огнеупорного материала, изолировано от контакта с углем и защищено системой пожаротушения.

В каждом производственном помещении должны быть в наличии материалы, которые могут быть использованы для сооружения перемычек и затворов - лесоматериалы, ткань, пилы, гвозди, молотки, гипс или цемент, а также песок. В не угольных подземных шахтах горючие, смазочные вещества и дизельное топливо должны храниться в плотно закрытых контейнерах, в пожароустойчивых помещениях, на безопасном расстоянии от складов взрывчатых веществ, электроустановок и рудничных подстанций. Для того чтобы предотвратить распространение огня, дыма и токсичных газов при пожаре, в определенных камерах должны быть установлены вентиляционные заглушки и специальные двери.

Правильная организация хранения горючих жидкостей имеет особое значение, поскольку они легко воспламеняются, а возникший в результате пожар распространяется быстрее, чем при возгорании обычных видов топлива. Горючие и легковоспламеняющиеся жидкости в ограниченном количестве часто хранятся под землей на многих шахтах. Иногда под землей расположены и основные хранилища дизельного топлива, смазочных масел и гидравлической жидкости. Так как пожар в подземном хранилище горючих и легковоспламеняющихся жидкостей имеет чрезвычайно серьезные последствия, организация и эксплуатация подобных хранилищ требует строжайшего соблюдения особых мер безопасности.

3. 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.

Выбор оптимального вентиляционного режима крайне необходим при оценке степени опасности шахты по метану, взрыв которого может спровоцировать возгорание угольной пыли. Поэтому планирование вентиляционной сети является важной частью технологии угледобычи, обеспечивающей безопасность жизни работающих людей.

4. 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.

Галоидированная пена при поступлении в место горения флегматизирует атмосферу путём выделения галоидированных углеводородов, изменяя состав газовых смесей и преобразуя их в невзрывоопасные, в то время, как хладон предотвращает повторное возгорание. Барьерная монолитная завеса содержит силикат натрия и наполнитель, состоящий из золошлакоматериалов и золы-уноса, которые предотвращают дальнейшее продвижение пламени.

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.

5. Действия боевого расчёта при тушении пожара

При пожаре важно одновременно сочетать все необходимые действия по эвакуации людей и подавлению пожара. Необходимо установить такой режим вентиляции, чтобы свежая струя воздуха не была направлена в сторону групп людей. Боевой расчёт ВГСЧ направляется к зоне возникновения пожара по нескольким путям одновременно, включая действующие и закрытые выработки. Для локализации и тушения пожара необходимо выбрать оптимальный способ тушения пожаров, а затем, следуя ему, поместить огнетушащие средства и людей.

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. эндогенный пожар выработка тушение

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.

Заключение

В заключении хочу сказать что причиной возникновение пожаров в шахтах из-за не соблюдение техники безопасности и не осторожности людей. И в основном причиной значительных экономических потерь в шахтах являются эндогенные пожары. Они не только приносят большой ущерб, но и становятся причиной травматизма и гибели работающих людей. Поэтому изучение особенностей, при которых происходит учащение эндогенных пожаров, разработка способов борьбы с ними и профилактики - важный этап в технологии ведения горных работ.

Список литературы

1. http://pojarunet.ru/stati/raznoe/endogennye-pozhary-v-shahtah-i-ih-profilaktika

2. http://www.mining-media.ru/ru/article/prombez/1419-prichiny-i-vozmozhnye-metody-predotvrashcheniya-vzryvov-metana-i-pozharov-v-shakhtakh-rossii

Размещено на Allbest.ru