Способ тушения подземных пожаров огнетушащим порошком

 

СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ ОГНЕТУШАЩИМ ПОРОШКОМ, включаю1ций подачу огнетушащего порошка в очаг пожара в диспергированном состоянии с заданной интенсивностью за счет воздушного потока, создаваемого вентилятором, отличающийся тем, что, с целью увеличения дальности подачи порошка к месту пожара с концентрацией, обеспечивающей огнетушейие, интенсивность ввода порошка в воздушный поток определяют из выражения Q где Q -интенсивность ввода порошка в вентиляционный поток, кг/С; - сечение выработки, м , S V (Л -скорость вентиляционного потока м/с; jLCjj - огнетушащая концентрация порошка, кг/м. U :D

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) ((1) 4(5П Е 21 Р 5 00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (УГНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4S f огн интенсивность ввода порошка в вентиляционный поток, кг/с; сечение выработки, м ; скорость вентиляционного потокау м/с3 огнетушащая концентрация порошка, кг/м . где Q

М юг н (21) 3609297/22-03 (22) 23.06.83 (46) 07.04 .85. Бюл. В 13 (72) А.И. Козлюк, А.И.Ивченко, В.П.Чарков, А.А.Король,М.И.Зельберт и В.М. Аксельрод

° (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (53) 628.817(088.8) (56) 1. Линденау Н.И. н др. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров в угольных шахтах. M., "Недра", 1977, с.285-286.

2. Авторское свидетельство СССР

1(- 589432, кл. Е 21 F 5/00, 1976 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ

ПОЖАРОВ ОГНЕТУШАЩИМ ПОРОШКОМ, включающий подачу огнетушащего порошка в очаг пожара в диспергированном состоянии с заданной интенсивностью за счет воздушного потока, создаваемого вентилятором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения дальности подачи порошка к месту пожара с концентрацией, обеспечивающей огнетушение, интенсивность ввода порошка в воздушный поток определяют из выражения

1149031 где p.oqg45

2г У 1+< у

Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь— зовано при тушении пожаров в горных выработках.

Известен способ тушения подзем- 5 ных пожаров огнетушащим порошком, включающий подачу огнетушащего порошка непосредственно в очаг пожара (11.

Недостатком этого способа является малая дальность подачи порошка.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ тушения подземных пожаров огнетушащим порошком, включающий подачу И огнетушащего порошка в очаг пожара в диспергированном состоянии с заданной интенсивностью за счет воздушного потока, создаваемого вентилятором (21. 20

Недостатком известного способа является малая дальность подачи порошка, обусловленная ограниченной энергией воздушного потока, создаваемого вентилятором. 2S

Целью изобретения является увеличение дальности подачи порошка к месту пожара с концентрацией, обеспечивающей огнетушение.

Цель достигается тем, что соглас- ЗО но способу тушения подземных пожаров огнетушащим порошком, включающему подачу огнетушащего порошка в очаг пожара в диспергированном состоянии с заданной интенсивностью за счет З воздушного потока, создаваемого вентилятором, интенсивность ввода порошка в воздушный поток определяют из выражения

Q= 4 $Ч „„, где Q — интенсивность ввода порошка в вентиляционный поток, кг/с;

S — сечение выработки, м ;

V — скорость вентиляционного потока, м/с; (со „ — огнетушащая концентрация порошка, кг/м .

Наличие турбулентных пульсаций в потоке позволяет частицам порошка находиться во взвешенном состоянии некоторое время, за которое они потоком переносятся на дополнительное расстояние. В результате этого дальность подачи порошка увеличивается практически в несколько раз.

При этом под дальностью подачи порошка понимается то максимальное расстояние от места запуска порошка, на котором концентрация порошка в потоке является огнетушащей. ,Проведенные исследования дальности подачи порошка показали ее зависимость как от скорости вентиляционно го потока V сечения $ и высоты Н выработки, так и от интенсивности ввода порошка в поток Q и его огнетушащей концентрации 0. „„.

В результате проведенных исследований получена функция, выражающая закономерность изменения дальности подачи порошка от интенсивности ввода Q его в поток при фиксированных

Ч,S Ни

Проведенные исследования и построения для различных значений

Ч, S Н ир г„ позволили получить выражение для определения дальности подачи порошка, которое имеет вид

VH 6 ого

/ъ () (2)

Р Но огнетушащая концентрация порошка, кг/м : — концентрация порошка, создаваемая в потоке в месте запуска порошка, / з, — ускорение свободного падения, м/с ; — коэффициент, определяемый по выражению

Способ осуществляется следующим образом.

Попадая в вентиляционный поток горной выработки в диспергированном состоянии, частицы порошка, пролетев первоначально расстояние под действием начального импульса, создаваемого порошковой установкой, подхватываются вентиляционным потоком. — динамическая вязкость воздуха, Н с/м ; — радиус частицы порошка, м; плотность порошка,Kr/M3. — эмпирический коэффициент, равный 37, для порошков е размером частиц менее

50 мкм.

1149031

5/ огн 1/3 Фо (> F î / огн "4о

1/5 ф/3 / о " ого / о

25 (6) а= ь/

35

Составитель В . Баранов

Редактор С. Патрушева Техред М.Надь Корректор В. Гирняк

Заказ 1845/23 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Дифференцируя выражение (2) по а и приравнивая нулю производную, находим уравнение для определения оптимальной начальной концентрации порошка, при которой обеспечивается максимальная дальность подачи L> — 10

К вЂ” коэффициент, равныйа = (гр

3 огн

Так как член

К (< 1, то выражение. (3) можно представить в следующем виде 15

Решение уравнения (4) позволяет получить выражение о = 4огн или, переходя к интенсивности подачи порошка, выражение (5) можно представить в виде

Полученное выражение (6) с достаточной для практических целей точностью (5-15X) позволяет определить оптимальную интенсивность ввода порошка в поток для обеспечения максимальной дальности подачи порошка, а следовательно, и достижения максимальной эффективности тушения подземных пожаров.

При таком способе тушения пожара порошок, осевший на крепь и почву выработки под действием сил тяжести, коагуляции, завихрений и др., в случае взрыва ударной волной подымается во взвешенное состояние, что способствует локализации и пре-с. дотвращению взрыва, повышающее безопасность ведения горноспасательных работ.

Пример. Пожар возник в горт ной выработке сечением S = 4 м и высотой Н = 2 м. Скорость вентиляционного потока в аварийной выработке 2,7 м/с. Тушение пожара про" изводится тонкодисперсным порошком со средним размером частиц 20 мкч и огнетушающей концентрацией саогн=

70 г/м, подаваемым порошковой установкой "Вихрь". Для обеспечения максимальной дальности подачи порошка огнетушащий порошок необходимо подать в вентиляционный поток с интенсивностью, определяемой по предлагаемой формуле Q = 4 $7рсщ», которая равна для этого случая

3,02 кг/с. Дальность подачи порошка

L при этом составит 85,3 м.

В случае ввода порошка в поток с другой интенсивностью дальность подачи порошка составляет величину меньше 85,3 м. Так, например, при

Q = 1,1 кг/с, L = 40,6 м; () = — 2,2 кг/с L = 78,3 м; Q = 3,3 кг/с

L = 84,8 м; Q = 4,:4 кг/с L = — 81,7 м.

Благодаря предложенному способу тушения подземных пожаров огнетушащим порошком достигается максимальная дальность подачи порошка, а следовательно, повышается эффективность тушения пожаров. Кроме это-. го, создаются условия. для предотвращения взрывов газа и угольйой пыпи.