Способ тушения пожара в тупиковой выработке

 

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 огнетушащий порошок, а затем пену. Перед подачей огнетушащего порошка гибкий ТП собирают гофрой на кассете. Подачу огнетушащего порошка совмещают с дистанционным перемещением кассеты. Перемещение кэссеты осуществляют со скоростью, меньшей или равной скорости создания бьзопзсности 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК sl)s = 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки пеной. 4 ил. (21) 4730740/03 (22) 16.08.89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.П.Сухоруков, B.В.Кузнецов, Н.И.Привалов, Б.С.Любарский и A.А,Крупка (53) 622.807(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 740961, кл. Е 21 F 5/00, 1980, Справочник горноспасателя. Донецк, Донбасс, 1988, с. 138-139. (54) СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА В ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКЕ (57) 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 возИзобретение относится к горному делу и позволяет повысить безопасность и снизить трудоемкость работ по тушению пожара за счет диста н цио н ной 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

» ЬЦ, 1700262 Al можностей 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 огнетушащий порошок, а затем пену. Пеоед подачей огнетушащего порошка гибкий ТП собирают гофрой на кассете, Подачу огнетушащего порошка совмещают с дистанционным перемеще:. ием кассеты, Перемещение кассеты осуществляют со скоростью, меньшей или равной скорости создания безопасности атмосферы, исключающей пламенное горение на фронте торца кассеты. Пену подают одновременно с окончанием прокладки гибкого ТП. Проветригание выработки начинают после окончания заполнения выработ\ скорости ее движения; на фиг. 4 — принципиальная схема устройства регулирования Ср скорости.

К)

Способ реализуется на установке (фиг.

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

° ав

Противоположный конец трубопровода

2 собран гофрой 3 на кассете 4, закрепленной на транспортном средстве 5, например, в горизонтальных выработках транспортным средством могут быть электровоз, гировоз и пр., а в наклонных выработках, пройденных сверху вниз транспортным

1700262

35 / <.

4 / огп S средством„могут быть шахтные вагоны или специальные. площадки и т.д, Для контроля движения транспортного с,.едства 5 (фиг. 1 и 2} и определения места erо нахождения в горной выработке внутри грубопровода 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. Меха-! нический 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 электри .еским кабелем

11. Кабель 11 одним концом подсоединен к блоку 12, регулирующему скорость движения транспортного средства 5, а другим концом подключен к пульту управления, расположенному у устья аварийной выработки. После достижения транспортным средством 5забоя,,выработки по трубопроводу 2 подают пену 13 (фиг. 2).

Способ реализуется следующим образом.

При возникновении пожара в горизонтальной тупиковой выработке очаги пожара

1 распространяютс по ьыработке. Под действием теплового пульса воспламеняютс» деревянная затяжка, конвейерная лента, резиновая оболочка кабелей и вентиляциîíH -A гибкий трубопровод, обеспечивающий поступление свежего воздуха в выработку, При перегорании вентиляционного трубопровода увеличивается непроветриваемая зона выработки, в которой из-за отсутствия вентиляций возможно образование взрывоопасной концентрации метана, Одновременно с этим, тупиковая выработка заполняется продуктами горения, резко ув личивается 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 прот»женности аварийной выработки, кассета 4, транспортное средство 5, например, гировоз, электровоз и т.д., гибкий канатик 6, блок? и тяговое устройство 8.

Кассета 4 закрепляется на транспартноь: средстве 5, например, с помощь;о ", .онштейна. На кассете 4 гофрой 3 собирается трубопровод 2. К регулятору 9 скорости подсоединяется канатик 6. При этом противоположный конец канатика 6 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 быстросьемным хомутом (не показан), Таким образом, уст- r-«oara 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 I. Скорость движения транспортного средства 5 определяется из выражения: где Ч вЂ” скорость движения транспортного средства,м/с;

G — интенсивность ввода огнетушащего порошка в атмосферу выработки, кг/с;

S — площадь сечения выработки, м; г., — огнетушащая концентрация парошка, кг/м .

Интенсивность G>eoqa 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/м и принимается для каждого конкретного случая. Площадь сечения S выработки принимается по данным участка вентиляции шахты. После определения Ч регулятор 9 скорости устанавливают на требуемом значении скорости и транспортное средство 5 (фиг. 1) совместно с .-:ассетай 4 начинает перемещаться по выразотке, 11;ь этом гибкий. трубопровод 2 стягивается с кассеты 4 и, тем самым, прокладывает:я пе выработке. Одновременно с этим, по трубопроводу 2 осуществляется подача О. «а.гушащего порошка, который поступа::-;. в аварийную выработку и образует в ней Воздушно-порошковое облако с концентрацией огнетушащего порошка, исключаюшей пламенное горение, При своем движении по выработке транспортное средство 5 увлека. ет за собой канатик 6, который, с целью исключения возможности его защемления о

Выступы и нероВнасти пОчВы Выработки, перемещается внутри трубопровода 2. По скорости движения канатика б с пОмОщью счетчика (не показан) контролируют скорость перемещения транспортного средства 5. С увеличением скорости движения транспортного средства 5 (скорость движения транспортного средства 5 превысила расчетное значение Ъ) в единицу обьема выработки будет поступать меньшее количество огнетушащего порошка, чем необходимо для создания безопасной ат1 1осферь1. исключающей пламенное горение, так как при постоянной интенсивнссти 6 Ваада паРашка с Ростом скоРости vPaj-jcflQPjHQÄ средства 5, удельный объем огнетуша цела порошка (воздушно-порошковой смеси) на единицу пути будет уменьшаться. Для устранения этого, включают тяговое „.стройство 8 и создают даполнительн0= "натяж-,":-1ие канатика 6, который оказывает ВО:- :дейс.1 вне на регулятор 9 скорости. В результате транспортное средство 5 замедляет свою скорость. Благодаря этому в выработку на фронте торца кассеты 4 в единицу времени поступает достаточное количество огнетушащего порошка, обеспечивающего создание безапзснОЙ ать10сферы, исключаюЩей пламеннаe горение, При су цестьенпам замедлении скар0сти дВижения транспартнаГа средства 5 Ослабляют натяжение канати "a О. В результате зтсго, регулятар 9 сырости увеличивает скорость движения транспортнага .редства 5 и тем самым устраняется воэможность повышенного расхода огнетушащега парашка на создание безопасной атмосферы на фронте торца кассеты в единице Обьема аварийной выработки, Необходимость создания безопасной атмосферы вырабат:<и, искл1очающей пламенное горение именна на франте торца кассеты 4, Обусловлена механизмом тушения очага пах;ара парашKQM. Зтатмеханизм заключается в иигибировании активных центров пламени поверхностью:астиц парашка и продуктами его разложения, чта приводит к прекращению цепной реакции горения. При этом, эффект ингибирования усиливается как за счет поглощения частичками парашка теплоты, идущей на их испарение., так и благодаря образовани10

Серда-о стекловидного покрытия на горяl f8 поверхности в результате расплавлеfj>lR частиц парашка пад дейстВием ВысОкОЙ температуры, что искл10чает доступ кислорода к очагу горения. Для эффективного испальзОвания Всех Г10жаратушащих сВойств г1орешка необходимо обеспечить Определенну10 концентрацию порошка, Эта Вазма;-;;нQ талька на фронте торца кассеты 4, так ка:; здесь концентрация порошка в Воздушна-парашкава > облаке максимал ьная, В дгльне11шем :0-:центрация снижается в результате оседания частичек порошка j-fa поверхность вырабат;;и и выноса их исходящим потоком.. ак 1 .1 образом, благодаря нали-. . ;ю в предл",г-аемом способе признака— перемещение к-ссеты осуществляют со скоростью., меньшей или равной скорости создания безопасной атмосферы, исключающей пламенное горение на франте торца кассеты, удалась В Отличие ат известного способа существенно расширить тактические азмсжHQ" ти дистанционных способов

Тушения пвкарав за счет совмещения в Rp0странстве и Ва времени процессов дистанционной пpoкладки трубопровода 2 и

Г1одэчи 011"ет .Ваше "0 парОшка при ОднаВ1,=меннам саздан1 и P единице 06ьема вы-" - батки бьззпаснОЙ атмосферы, пс :.»к..- .à i!jj.BA пламенное горен1".е на фра-;те тсрца:-<ас",еты 4 в результате подде;:;.,<ения 0:.1тимальн0й скарасти переме1це1-.ия транс100рт.-1010 средства 5. После

JfQcfè"êãHfjff тра 1спартным средством 5 забоя тупикОВОЙ El !Оабатки по тр 6" проваду . fCol" Г. 2) на инвю; i f0flBBTü flGH)! 13, напр11" -.Вр, ВаздушHc-механическую или инертj;!ла. :Qp дайс-.вием напора, развиваемого источником 1, пена 3 постепенно заполняет ава ийную выработку. При зтам праисход.-гг ехлажден1е стенок выработки за счет -;аглащен11я пе;юй 13 тепла аккумулираванf!QcQ j QpHf jb1_#_ пэрадами. TGflf10 горных f10p, расходуется на нагрев и испарение

>кидкай фракции пе1-l; 13, что Обеспечивает бы трое охлаждение выработки. После заполкения выработки пеной 13 па трубопроводу 2 псдают свежий воздух и начинают проветрива.1ь выработку, Тем самым исключается возможность накопления метана, так как проветривание выработки начинается раньше, чем произойдет разрушение пены 13 за счет стока из нее жидкой фракции. Зто достигается тем, что при прекращении подачи пены 13 в выработку

Она (пена) под действием собственной

1700262 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 5 накапливается у кровли выработки. Если в процессе подачи огнегасящей аэрозоли (по, рошка) при движении транспортного сред ства 5 и прокладке трубопровода 2 по выработке метан частично удаляется за счет 10 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 15 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 20 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) 25 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- 30 ше площади сечения выработки.

Для повышения удобства управления транспортным средством 5 последнее оборудуется электрическим устройством А (фиг. 3) регулирования скорости. Электриче- 35 ское,:.тройство А (фиг. 4), состоящее из кассеть;: 10„в которой слоями, например, в виде змеевика, расположен электрический. кабель 11, соединенный с блоком 12 и пультом управления, установлено на транспорт- 40 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 инфоомация 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 значениа 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 предотврaùåíèÿ перегорания трубопровода, трубопровод собирают гофрой на кассете, которую перемещают со скоростью, меньшей или равной скорости создания беэспасной атмосферы, исключающей пламенное горение на фронте торца кассеты, причем одновременно с перемещением по трубопроводу подают порошок, при этом после завершения прокладки трубопровода по наму подают пену, а после заполнения выработки пеной производят проветривание выработки.

)700262

Составитель И. Федяева

Редактор B. Бугренкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 4453. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101