Способ тушения пожара в тупиковой выработке Советский патент 1991 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить безопасность и снизить трудоемкость работ по тушению пожара за счет дистанционной подачи огнетушащих веществ к очагу пожара.

Целью изобретения является расширение тактических возможностей дистанционных способов тушения пожара в тупиковых выработках за счет предотвращения перегорания трубопровода.

На фиг. 1 изображена установка дистанционного тушения пожара с механическим устройством регулирования скорости ее движения; на фиг. 2 - момент заполнения выработки пеной; на фиг. 3 - установка с электрическим устройством регулирования

скорости ее движения; на фиг. 4 - принципиальная схема устройства регулирования скорости.

Способ реализуется на установке (фиг.

1- 3), состоящей из источника 1 энергии сжатого воздуха, например порошково-пен- ной установки ППУ, к которому подсоединен один конец гибкого вентиляционного трубопровода 2.

Противоположный конец трубопровода

2собран гофрой 3 на кассете 4, закрепленной на транспортном средстве Б, например, в горизонтальных выработках транспортным средством мог/т быть электровоз, гиро- воз и пр., а в наклонных выработках, пройденных сверху вниз транспортным

О

го

Os

кэ

средством, могут быть шахтные вагоны или специальные площадки и т.д. Для контроля движения транспортною средства 5 (фиг. 1 и 2) и определения места его нахождения в горной выработке внутри трубопровода 2 прокладывается легкий гибкий канатик 6, который одним концом через блок 7 подсоединен к тяговому устройству 8, а другим - подключен к механическому регулятору 9 скорости транспортного средства 5. Механический регулятор 9 может быть выполнен, например, в виде подпружиненного рычага (на фиг. 1,2 не показан).

При применении электрического устройства А (фиг, 4) регулирования скорости движения транспортного средства 5 (фиг. 3) на последнем устанавливают кассету 10 с размещенным в ней электрическим кабелем 11. Кабель 11 одним концом подсоединен к блоку 12, регулирующему скорость движения транспортного средства 5, а другим концом подключе н к пульту управления, расположенному у устья аварийной выработки. После достижения транспортным средством 5 забоя, выработки по трубопроводу 2 подают пену 13 (фиг. 2).

Способ реализуется следующим образом.

При возникновении пожара в горизонтальной тупиковой выработке очаги пожара распространяются по выработке. Под действием теплового /.мг.ульса воспламеняются деревянная затяжка, конвейерная лента, резиновая оболоика кабэлей и вентиляционный гибкий трубопровод, обеспечивающий гоступление свежего воздуха в выработку При перегоознии вентиляционного трубопровода увеличивается непроветриваемая зона выработки, в которой из-за отсутствия вентиляции возможно образование взрывоопасной концентрации метана. Одновременно с этим, тупиковая выработка заполняется продуктами горения, резко увеличивается задымленность и температура атмосферы. Для ликвидации пожара и восстановления проветривания аварийной выработки к ее устью горноспасателями доставляются источник 1 (фиг. 1 и 2) энергии сжатого воздуха, который обладает возможностью подачи- по гибкому трубопроводу воздушной аэрозоли, например, смеси воздуха и порошка или газообразного азота и порошка или флегматизатора типа хладона (фреона) и воздуха и пены, например, воздушно-механической или инертной пены. К устью выработки доставляются также гибкий трубопровод 2, состоящий из отдельных звеньев гибких труб общей длиной равной протяженности аварийной выработки, кассета 4, транспортное средство 5, например, гировоз, электровоз и т.д., гибкий канатик 6, блок 7 и тяговое устройство 8. Кассета 4 закрепляется на транспортного средстве 5, например, с помощью рочштеина. На кассете 4 гофрой 3 собирается трубопровод 2. К регулятору 9 скорости подсоединяется канатик 6. При этом противоположный конец качатика б пропускается через кассету 4 и свободный конец трубопровода 2. Затем, в свободном конце трубопровода 2 размещается блок 7. Через блок 7 перебрасывается протянутый внутри трубопровода 2, собранного гармошкой 3 на кассете 4, конец канатика 6 и закрепляется

на тяговом устройстве 8. После этого свободный конец трубопровода 2 подсоединяется к источнику 1 энергии сжатого воздуха и закрепляется быстросъемным хомутом (не показан). Таким образом, установка подготовлена к тушению- пожара в горизонтальной тупиковой выработке,

Одновременно с подготовкой установки

к тушению пожара в аварийной тупиковой

. выработке горноспасатели определяют скорость прокладки гибкого вентиляционного трубопровода 2, обеспечивающую создание безопасной атмосферы-, исключающей пламенное горение на фронте торца кассеты 4. То есть, необходимо знать скорость движения транспортного средства 5, на котором гофрой 3 на кассете 4 размещен гибкий трубопровод 2, закрепленный одним концом на кассете 4, а другим - подсоединенный к источнику 1. Скорость движения транспортного средства 5 определяется из выражения:

V ;,--Ј-

4 01-nS

где V - скорость движения транспортного средства, м/с;

G - интенсивность ввода огнетушащего порошка в атмосферу выработки, кг/с; S - площадь сечения выработки, м ;

Цат - ртнетушащая концентрация порошка, кг/м .

. Интенсивность Сввода огнетушащего порошка обычно известна и приводится в технической характеристике источника 1,

например, порошково-пенная установка ППУ обеспечивает подачу порошка не менее 4-4,5 кг/с. Значение огнетушащей концентрации порошка находится в пределах 70 - 150 г/м3 и принимается для каждого конкретного случая. Площадь сечения S выработки принимается по данным участка вентиляции шахты. После определения V регулятор 9 скорости устанавливают на требуемом значении скорости и транспортное

средство 5 (фиг. 1) совместно с песетой 4 начинает перемещаться по выра оитке. Прь этом гибкий трубопровод 2 стягивается с кассеты 4 и, тем самым, прокладывается пс выработке. Одновременно с этим, по тру- бопроводу 2 осуществляется подача огнету шащего порошка, который поступает в аварийную выработку и образует в ней воздушно-порошковое облако с концентрацией огнетушащего порошка, исключающей пламенное горение. При своем движении ио выработке транспортное средство 5 увлекает за собой канатик 6, который, с целью исключения возможности его защемления о выступы и неровности почвы выработки, пе- ремещается внутри трубопровода 2. По скорости движения канатика 6 с помощью счетчика (не показан) контролируют скорость перемещения транспортного средства 5. С увеличением скорости движения транспор- тного средства 5 (скорость движения транспортного средства 5 превысила расчетное значение V) в единицу объема выработки будет поступать меньшее количество огнетушащего порошка, чем необходимо для со- здания безопасной атмосферы исключающей пламенное горение, так как при постоянной интенсивности G ввода порошка с ростом скорости транспортного средства 5, удельный обьэзд о нетушащего порошка (воздушно-порошковой ) t:a единицу пути будет уменьшаться. Для устранения этого, включают тягоесе устройство 8 и создают дополнительно з натяжение канатика 6, который оказывает ьоздейс; вие на регулятор 9 скорости. В результать транспортное средство 5 замедляет свою скорость. Благодаря этому в выработку на фронте торца кассеты 4 в единицу времени поступает достаточное количество огнету- шащего порошка обеспечивающего создание безопасно а, чосферы, исключающей пмаменн е горение Гри с,-лестве-ыом замедлении скорости двихения транспортно- ,о средства 5 ослабляют наряжение кгнати,а 6 В peav e этого, регулятор 9 скорости увеличивает сорослъ движения транспортного средства 5 и тем самым уст раньется возможность посушенного расхода огнетушащего порошка на создание безопасной атмосферы на фронте торца кассеты в единице объема аварийной выработки. Необходимость создания безопас ной атмосферы выработ и исключающей пламенное горение именно на фронте торца кассеты А, обусловлена механизмом тушения очага пожара порошком. Этот еханмзм за- лклаечся в ингибировании активных центров пламени поверхностью частиц порошка и продуктами его разложения, что

приводит к прекращению цепной реакц ni горения. При этом, эффект ингибировакп усиливается как за счет поглощения частичками порошка теплоты, идущей на их испарение так и благодаря образованию «ьеодо.о стекловидного покрытия на горч- ъ& поверхности в результате расплэвле- иия ззстиц порошка под действием высокой температуры, что исключает доступ кисло рода к очагу горения, Для эффективного ис- чоянзования всех пожаротушащих свойств горошка необходимо обеспечить определенную концентрацию порошка. Это воз- только на фронте торца кассеты 4, TJK ка глесь концентрация порошка в воздушно-порошковом облаке максимальная В дальнейшем ко центрация снижается в результате оседания частичек порошка на поверхность Еь,ра6от,.п и выноса их исходящим потоком Таким образом, благодаря на- а предлагаемом способе признака - перемещение кассеты осуществляют со скоростью меньшей ипи равной скорости создан. бьзопасюй атмосферы, исключающей пламенное горение на фронте тор- а кассеты, удалось в отличие от известного способа существенно расширить тактиче- сй ieso3-ic hoc дистячционнъ х способов т шения пожаров за сче г совмещения в пространстве и во времени процессов дистан- ион -гой грокладки трубопровода 2 и пода«и orнету.иашего порошка при одно- вроиенног создач1.11 Б единице объема вы- jsoan- H безопасной атг осфзры, i г ло- а ощей пламенное горенге на Фронте кассеты 4 в результате под- fsen гния о тчмальчо скорости переме- ) тоанспортнсто средства 5. После достижения тоанспортным средством 5 за- 5сч Т/ПИКОЕОЙ вь оабстки по трубопроводу „( л) начинаю полагать пену 13, напри мер, воздуи но-механмческую или инерт- п/ю, пол действием напора, развиваемого источником 1, пена 13 постепенно заполняет аварийную вырабо гку. При этом происходи г охлаждение стенок выработки за счет юглощенпя пеной 13 тепла аккумулиро ан- ia.ro горными породами, Тепло горных по- ро i. pacxoqyeic на нагрев и испарение жидкой Фракции ness. 13, что обеспечивает быстрое охла кдение выработки. После зэпол- нения выработки пеной 13 по трубопроводу 2 псдают свежий воздух и начинают проветривав выработку. Тем самым исключается возможность накопления метана, так как проветривание выра- ботки начинается раньше, чем произойдет разрушение пены 13 за счет стока из нее жидкой фракции Это достигается тем, что при прекращении подачи пены 13 в выработку она (пена) под действием собственной

массы оседает, образуя между уровнем своей поверхности и кровлей выработки канал. Так как выделение метана из угольного массива осуществляется на протяжении всего времени ликвидации аварии, то метан накапливается у кровли выработки. Если в процессе подачи огнегасящей аэрозоли (порошка) при движении транспортного средства 5 и прокладке трубопровода 2 по выработке метан частично удаляется за счет движения исходящей струи воздуха, то в момент заполнения выработки пеной 13, вынос метана практически прекращается, так как он поглощается пенным потоком. При этом, метан постепенно диффундирует через пену и накапливается в верхней части пенного потока при движении последнего по выработке. Поэтому, одновременно с образованием канала, указанного выше, последний заполняется метаном. Однако, в результате того, что проветривание выработки начинается сразу после окончания заполнения ее пеной 1, свежий воздух, подаваемый в забой выработки по трубопроводу 2, поступает в пространство (канал) между уровнем поверхности пены 1 и кровлей выработки и вымывает метан. При этом, скорость выноса метана из указанного канала достигает значительной величины, так как площадь его сечения существенно мень- ше площади сечения выработки.

Для повышения удобства управления юанспортным средством 5 последнее оборудуется электрическим устройством А (фиг. 3) регулирования скорости. Электриче- ское тройство А (фиг. 4), состоящее из кассет1.. 10, э которой слоями, например, в виде змеечмка, расположен электрический кабель 11, соединенный с блоком 12 и пультом утюзвления, установлено на транспорт-

ном средстве 5. Причем, блок 12 соединен со счетчиком скорости (на фиг. 3 не показан) движения транспортного средства 5, При движении транспортного средств, 5 счетчик фиксирует скорость движения и информация поступает в блок 12, откуда по электрическому кабелю 11 передается на пульт управления. При поступлении информации о скорости движения транспортного средства 5 оператор (на фиг. 3 не показан) сравнивает фактическое значение скорости с расчетным и производит соответствующую регулировку. Регулирование скорости движения транспортного средства 5 может производиться автоматически при установке на пульте управления 13 расчетного значения скорости 5. В дальнейшем, операции по тушению очага пожара, охлаждению выработки и ее проветриванию выполняются аналогично описанным выше.

Формула изобретения Способ тушения пожара в тупиковой выработке, включающий подачу пены по трубопроводу после его прокладки и проветривания выработки,отличающийся тем, что, с целью расширения тактических возможностей дистанционных способов тушения пожара за счет предотвращения перегорания трубопровода, трубопровод собирают гофрой на кассете, которую перемещают со скоростью, меньшей или равной скорости создания безопасной атмосферы, исключающей пламенное горение на фронте торца кассеты, причем одновременно с перемещением по трубопроводу подают порошок, при этом после завершения прокладки трубопровода по нему подают пену, а после заполнения выработки пбной производят проветривание выработки.

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить безопасность и снизить трудоемкость работ по тушению пожара за счет дистанционной подачи огнетушащих веществ к очагу пожара, Цель изобретения - расширение тактических возможностей дистанционных способов тушения пожара в тупиковых выработках за счет предотвращения перегорания трубопровода (ТП). По гибкому вентиляционному ТП дистанционно подают огнетушащие вещества. При этом вначале подают огнетуша- щий порошок, а затем пену. Перед подачей огнетушащего порошка гибкий ТП собирают гофрой на кассете. Подачу огнетушащего порошка совмещают с дистанционным перемещением кассеты. Перемещение кэссе- ты осуществляют со скоростью, меньшей или равной скорости создания бьзопзсно- сти атмосферы, исключающей пламенное горение на фронте торца кассеты. Пену подают одновременно с окончанием прокладки гибкого ТП. Проветривание выработки начинают после окончания заполнения выработки . А лп.

5

Фиг.5

к

Фиг.2