Способ изоляции подземного пожара Советский патент 1992 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам тушения пожаров в горных выработках, и позволяет повысить безопасность и эффективность изоляции и тушения пожара за счет автоматизации процесса изоляции, оперативного создания и поддержания в очаге горения и на подступах к нему инертной среды и выноса из него тепла.

Известен способ изоляции подземных горных выработок, согласно которому в горной выработке создают вруб В нем сооружают стенки из несгораемого материала, контактирующие с вмещающими породами. К стенкам проема для прохода людей и транспбртных операций с помощью шарниров прикрепляют металлические противопожарные двери, открывающиеся в противоположные один от другого стороны. Между дверями создают промежуток, заполняемый мешками с глиной, увлажненной 10 пластического состояния. Одну дверь с

опасной стороны закрывают и жестко закрепляют, а другую оставляют подвижной С помощью шпилек, гаек и ключей мешки с глиной одной дверью прижимают к другой Под действием возникающего при этом избыточного давления глина постепенно заполняет имеющиеся Между дверями пустоты,

Недостатком данного способа изоляции является высокая длительность и трудоемкость работ по заполнению вручную про странства между дверями мешками с глиной и последующего ее уплотнения путем закрывания двери, осуществляемых горноспасателями в условиях аварийной об становки.s/Наиболее близким по технической сущности является способ изоляции подземного пожара, включающий операции по закрытию ляды на диффузоре вентилятора главного проветривания, заполнению с дневной поверхности инертными газами

а

сь

СП 00

-К

выработок аварийного участка и последующему закрытию проема в противопожарной арке посредством возведения в нем изолирующих перемычек, стенки которых образуют камеру выравнивания давления, прокладке подающего и отсасывающего трубопровода, закрытию вентиляционных проемов в ляде диффузора и перемычек, периодическому вытеснению притечек воздуха из изолированного пространства и их замещение инертными газами.

Недостатком известного способа является высокая длительность и трудоемкость работ по изоляции подземного пожара, обусловленная необходимостью выполнения в условиях аварийной обстановки тяжелых физических работ по возведению в проеме пожарной арки изолирующих перемычек, прокладке подающего и отсасывающего трубопроводов и закрытию вентиляционных проемов.

Цель изобретения - сокращение длительности и трудоемкости работ за счет автоматизации процесса изоляции аварийного участка,

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему сооружение металлических дверей в проеме противопожарной арки, закрытие ляды диффузора вентилятора главного проветривания за- полнение выработок аварийного участка инертными газами с дневной поверхности, закрывание проемов в противопожарной арке и ляде диффузора, прокладку подающего и отсасывающего трубопроводов в изолированное пространство, периодическое замещение притечек воздуха в выработки аварийного участка инертными газами, перед изоляцией пожарного участка над проемом противопожарной арки соору- жают полость, закрываемую герметически металлическими опускающимися дверями, фиксируют двери в верхнем положении автоматическим фиксатором, заполняют полость негорючим сыпучим материалом в объеме, превышающем объем участка прсг тивопожарной арки между опущенными металлическими дверями, а при изоляции пожара дистанционно освобождают фиксатор опускающихся дверей, заполняют про- ем противопожарной арки между опущенными дверями сыпучим материалом и одновременно с периодическим замещением притечек воздуха в выработки аварийного участка отсасывают газ из полости и пространства, заполненного сыпучим материалом,

На фиг.1 представлена схема выработок шахты и аварийного участка и размещения оборудования, реализующего способ;

на фиг.2 - схема размещения на промпло- щадке шахты оборудования, реализующего предлагаемый способ; на фиг.З, 4 и 5 - схемы противопожарной арки в подземной горной выработке и оборудования, реализующего предлагаемый способ.

Схемы включают в себя очаг 1 пожара, возникший в откаточном штреке 2 высокопроизводительной лавы 3, проветриваемой с помощью вентилятора 4 главного проветривания по всасывающей системе, ляду 5 на диффузоре 6 вентилятора 4, смонтированный на автомобиле 7 генератор 8 инертного газа с воздуховодом 9, конец которого размещен в вентиляционном проеме 10 ляды 5, вырабатываемую генератором 8 парогазовую смесь 11, поступающую по каналу 12 вентиляционного шурфа 13, вентиляционному штреку 14, лаве 3 и откаточному штреку 2 через очаг пожара 1 и через проем в противопожарной арке 15 в выработку, примыкающую к откаточному штреку 2 аварийного учготка и далее на поверхность Линии 16 коммуникаций, соединены с датчиком 17 фиксатора 18, удерживающего пожарные двери 19 и 20 в закрытом положении, перекрывающем канал 21, посредством которого проем 22 в противопожарной арке 15 сообщается с герметически закрытой полостью 23, заполненной негорючим сыпучим материалом 24, предназначенным для заполнения пространства 25 между дверями 19 и 20 до уровня 26, обеспечивающего герметичность противопожарной арки 15с вентиляционным проемом 7 с герметическим закрывающимися лядами 28. На схеме показаны трубки 29 для дистанционного отбора проб рудничной атмосферы на анализ, вентилятор 30 местного проветривания, всасывающий патрубок которого подсоединен к вентиляционному проему 31 в противопожарной арке 15, а нагнетательный - к подающему и отсасывающему трубопроводу 32, конец 33 которого выведен в выработку 34 с исходящей вентиляционной струей 35, разделенной от выработок с поступающей струей 36 воздуха вентиляционными дверями 37, и отвод 38, сообщающийся с полостью 23 и вентипяционным проемом 31, пожарный трубопровод 39, емкость 40 и же- юзнодорожная цистерна 41 с жидким азотом, емкость 42 и железнодорожная цистерна 43 со сжиженным газом (пропан- бутан), газопровод 44 и емкость 45 с хладо- ном.

Способ осуществляют следующим образом.

При возникновении очага 1 пожара

(фиг,1) в откаточном штреке 2 высокомеха низированной лавы, проветриваемой с помощью вентилятора 4 главного проветривания по всасывающей системе, после завершения горно-спасательных работ по выводу людей из шахты, горноспасатели закрывают ляду 5 на диффузоре б вентилятора 4 глав- ного проветривания и переводят его на реверсивный режим работы. Располагают у диффузора б вентилятора 4 смонтированный на автомобиле 7 генератор 8 инертного газа ГИГ- 1500, производительностью 1,5 тыс. парогазовой смеси, с воздуховодом 9, конец которого вставляют в вентиляционный проем 10 ляды 5 диффузора вентилятора, которую дополнительно герметизируют посредством нанесения на Нее слоя раствора гипса. Уменьшают расход воздуха через вентиляционный проем 10 в ляде 5 примерно до производительности генератора инертных газов и включают его в работу. Вырабатываемая генератором 8 па- рогазовая смесь 11, содержащая 1 % кислорода, под напором, создаваемым генератором инертных газов и вентилятором главного проветривания 4, по каналу 12 вентилятора, вентиляционному шурфу 13, вентиляционному штреку 14, лаве 3 и откаточному штреку 2 поступает к очагу 1 пожара и, пройдя через него и проем в противопожарной арке 15, в выработку, примыкающую к откаточному штреку 2 ава- рийного участка, и далее на поверхность. После заполнения выработок аварийного участка атмосферой с низким содержанием кислорода останавливают вентилятор 4 главного проветривания и с диспетчерского пульта управления по линиям 16 коммуникаций посылают сигнал датчику 17.

По сигналу датчика 17 фиксатор 18 освобождает от закрепления пожарные двери 19 и 20, которые под собственной массой и напором сыпучего материала 24 раскрываются и перекрывают проем 22 в противопожарной арке 15. При этом негорючий сыпучий материал 24 под собственным весом проникает в пространство 25 между дверями 19 и 20, заполняют его полностью до уровня 26, обеспечивающего герметичность противопожарной арки 15. После этого проветривание аварийного участка полностью прекращается.

Горноспасательные отделения после стабилизации газовой и температурной обстановки в изолированном пространстве на безопасном уровне осуществляют разведку откаточного штрека 2 через вентиляцией- ный проем 27 в противопожарной арке 15 с герметически закрывающимися лядами 28 и организуют прокладку трубок 29 для дистанционного отбора проб рудничной атмосферы из изолированного пространства.

Определяют направление и фактическим расход притечек воздуха в изолированное пространство через противопожарную арку 15 и расчетное время замещения ими инертной среды в выработке на участке от противопожарной арки до места забора проб на анализ на подступе к очагу горения со стороны поступающей струи воздуха Устанавливают вентилятор 30 местного проветривания, всасывающий патрубок которого подсоединяют к вентиляционному проему 31 в противопожарной арке, а нагнетательный-к подающему и отсасывающему трубопроводу 32, конец 33 которого выводят в выработку 34 с исходящей вентиляционной струей 35, разделенной от выработок с поступающей струей 36 воздуха вентиляционными дверями 37 и через отвод 38 сообщающейся с вентиляционным проемом 31, закрытым лядой 28, и герметически закрытой полостью 23. Включают в работу вентилятор 30 и создают в полости 23 давление, обеспечивающее поступление притечек воздуха в изолированное пространство через противопожарную арку 15 с минимальным расходом. С учетом этого фактического расхода уточняют расчетное время замещения утечками воздуха инертной среды в выработке с поступающей струей воздуха на участке от противопожарной арки 15 до места забора проб на анализ.

В дальнейшем, контролируя с заданной периодичностью coetale атмосферы, по истечению расчетного времени замещения утечками воздуха инертной среды в выработке 2 на участке от противопожарной арки 15 до места забора проб на анализ, а также при преждевременном появлении в этих пробах кислорода с помощью вентилятора местного проветривания 30, а позднее с помощью вентилятора, подсоединенного к проему 10 в ляде 5 диффузора 6 вентилятора 4 главного проветривания, создают в полости 23 давление, обеспечивающее попере- менное перемещение в прямом и обратном направлениях утечек воздуха через противопожарную арку 15 в минимальном объеме. Контролируя с заданной периодичностью состав атмосферы на подступах к очагу 1 пожара со стороны выработок с исходящей вентиляционной струей 35 и непосредственно за противопожарной аркой 15, устанавливают фактическое время вытеснения через нее утечек воздуха из изолированного пространства

Для замещения утечек воздуха инертными газами включают в работу генератор 8 инертных газов и вентилятор 4 главного проветривания (в момент, когда инертная среда в изолированном пространстве не

посредственно контактирует с лядой 5) и, генератора из газопровода. При необходи- вытесняя утечки из изолированного про- мости в поток генерируемых инертных газов странства воздуха через вентиляционный оперативно подают флегматизирующие га- проем 31с открытой лядой 28 в выработку зы, например хладон, из емкости и раствор 34 с исходящей вентиляционной струей 35, 5 пенообразователя из передвижной емкости создают в нем инертную среду. В дальней- или по трубопроводу, шем все операции по изменению направления движения утечек воздуха и инертнойФормула изобретения среды в очаге пожара и на подступах к немуСпособ изоляции подземного пожара, повторяют в описанной последовательно- 10 включающий сооружение металлических сти. Разведку аварийных выработок осуще- дверей в проеме противопожарной арки, за- ствляют через вентиляционный проем 27 в крывание ляды диффузора вентилятора момент, когда утечки воздуха через проти- главного проветривания, заполнение выра- вопожарную арку поступают в изолирован- боток аварийного участка инертными газа- ное пространство. После создания в 15 ми с дневной поверхности, закрывание выработках аварийного участка безопасных проемов в противопожарной арке и ляде по газовому и тепловому факторам условий, диффузора, прокладку подающего и отсасы- организуют силами горноспасательных от- вающего трубопроводов в изолированное делений разведку и тушение пожара актив- пространство, периодическое замещение ным способом и таким образом тушат 20 притечек воздуха в выработки аварийного пожар. , участка инертными газами, отличающиПредлагаемый способ изоляции пожара И с я тем, что, с целью сокращения длительно сравнению с известным позволяет дис- ности v трудоемкости работ за счет автома- танционно в короткий срок, определяемый. тизации процесса изоляции аварийного в основном, временем выхода людей Из вы- 25 участка, перед изоляцией пожарного участ- работок аварийного участка и включением в ка над проемом противопожарной арки содействие генератора инертных газов, изо- оружают полость, закрываемую герметично лировать подземный пожар С дневной по- металлическими опускающимися дверями, верхности.,фиксируют двери в верхнем положении авПри реализации предлагаемого спосо- 30 тематическим фиксатором, заполняют по- ба изоляции пожара в качестве хладоноси- лость негорючим сыпучим материалом в теля и источника получения инертных газов объеме, превышающем объем участка про- с заданной температурой и влажностью ис- тивопожарной арки между опущенными ме- пользуют жидкий азот (вместо воды, посту- таллическими дверйми, а при изоляции лающей в систему охлаждения по 35 пожара дистанционно освобождают фикса- пожарному трубопроводу), доставляемый тор опускающихся дверей, заполняют про- на промплощадку шахты автомобилем в ем- ем противопожарной арки между кости или в железнодорожной цистерне, а в опущенными дверями сыпучим материалом качестве топлива (при длительной работе и одновременно с периодическим замеще- генератора) - сжиженный газ (пропан-бу- 40 нием притечек воздуха и выработки варий- тан), доставляемый автомобилем в емкости кого участка отсасывают газ из полости и или железнодорожной цистерне, и природ- пространства, заполненного сыпучим мате- ный газ, поступающий в топливную систему риалом.

.-... -L

/35 W 7 W

фиг 42 tt ti ifO

Сущность изобретения: перед изоляцией пожарного участка над проемом противопожарной арки сооружают полость, закрываемую герметично металлическими опускающимися дверями. С помощью автоматического фиксатора двери фиксируют в верхнем положении и заполняют полость негорючим сыпучим материалом в объеме, превышающем объем участка противопожарной арки между опущенными металлическими дверями. При изоляции пожара дистанционно освобождают фиксатор опускающихся дверей и заполняют сыпучим материалом проем противопожарной арки между опущенными дверями Осуществляют периодическое замещение притечек воздуха в выработке аварийного участка и одновременно с Этим производят отсос газа , из полости и пространства, заполненного сыпучим материалом. 5 ил Ё

M ff Фиг. 2 & 23

/

/// Jx/ //A /// s/s s/s s// //А //Л ЖУ„

Ж 31 2022

Фиг. J

/ /y/ 7/7/Y//7/

f t

Фиг4