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矿井火灾的隔绝灭火方法

作者: 时间:2019-10-08 10:00

    (1)隔绝灭火

    当不能直接将火源扑灭时,为了迅速控制火势,使其熄灭,可在通往火源的所有巷道内砌筑密闭墙,使火源与空气隔绝。火区封闭后其内惰性气体(如CO2和N2等)的浓度逐渐增加,氧气浓度逐渐下降,燃烧因缺氧而窒息。这种灭火方法称为隔绝灭火。

    (2)密闭墙的结构和种类

    火区的封闭是靠密闭墙来实现的。按照密闭墙存在的时间长短和作用,可分为临时密闭、永久密闭和防爆密闭3种。

    1)临时密闭墙

    其作用是暂时切断风流,控制火势发展,为砌筑永久密闭墙或直接灭火创造条件。对临时密闭墙的基本要求是结构简单,建造速度快,具有一定的密实性,位置上尽量靠近火源。传统的临时密闭墙是木板墙上钉不燃的风筒布,或在木板墙上涂黄泥,也有采用木立柱夹混凝土块板的。

    随着科学技术的发展,目前已研制出多种轻质材料结构、能快速建造的密闭墙,例如泡沫塑料密闭墙、伞式密闭墙和充气式密闭墙等。

    2)永久密闭墙

    永久密闭墙能够较长时间地(至火源熄灭为止)阻断风流,使火区因缺氧而熄灭。其要求是具有较高的气密性、坚固性和不燃性,同时又要求便于砌筑和启开。密闭墙的结构如图5.28所示。材料主要有砖、片(料)石和混凝土,砂浆作为黏结剂。为了增加气密性和耐压性,一般要求在巷道的四周挖0.5~1.0 m厚使墙与未破坏的岩体接触的深槽,并在墙与巷道接触的四周涂一层黏土或砂浆等胶结剂。在矿压大、围岩破坏严重的地区设置密闭墙时,采用两层砖之间充填黄土的结构,以增加密闭墙的气密性。在密闭墙的上、中、下部适当位置应预埋相应的铁管,用于检查火区的温度、采集气样、测量漏风压差、灌浆和排放积水,平时这些管口应用木塞或闸门堵塞,以防止漏风。

砖体防火墙

    图5.28    砖体防火墙

    3)防爆密闭墙

    在有瓦斯爆炸危险时,需要构筑防爆密闭,以防止封闭火区时发生瓦斯爆炸。防爆密闭墙一般是用砂袋堆砌而成,如图5.29所示。其厚度一般为巷宽2倍。密闭墙间距5~10 m。目前,比较先进的方法是采用石膏快速充填构成耐压防爆密闭墙。

    在构筑砂段或石膏密闭墙时,要安设采样管、放水管和通过筒。通过筒由钢板卷制而成,直径为800 mm,其作用:一是在封闭火区时保持送风稀释火区内瓦斯;二是在封闭后的燃烧熄灭过程中,可派救护队员由此进入火区侦察火情。

    近年来,国内外研制成多种远距离输送石膏构筑密闭墙的设备,快速构筑石膏防爆密闭墙,以避免形成灾害。图5.30为水砂充填防爆墙。

砂袋防爆墙

    图5.29    砂袋防爆墙

    1-砂袋;2-砖墙;3-观察孔;4-放水管;5-返水池

水砂充填防爆墙

    图5.30    水砂充填防爆墙

    1-秫秸帘子;2-砖墙;3-充填管;4-观察孔;5-注浆池;6-放水孔;7-返水池

    (3)密闭墙的位置选择

    密闭墙的位置选择合理与否不仅影响灭火效果,而且决定施工安全性。过去曾有不少火区在封闭时因密闭墙的位置选择的不合适而造成瓦斯爆炸。灭火的效果取决于密闭墙的气密性和密闭空间的大小。封闭范围越小,火源熄灭的越快。

    封闭火区的原则是:“密、小、少、快”4个字。“密”是指密闭墙要严密,尽量少漏风;“小”是指封闭范围要尽量小;“少”是指密闭墙的道数要少;“快”是指封闭墙的施工速度要快。在选择密闭墙的位置时,人们首先考虑的是把火源控制起来的迫切性,以及在进行施工时防止发生瓦斯爆炸,保证施工人员的安全。

    (4)封闭火区的顺序

    火区封闭后必然会引起其内部压力、风量、氧浓度和瓦斯等可燃气体浓度变化;一旦高浓度的可燃气体流过火源,则就可能发生瓦斯爆炸。因此,正确选择封闭顺序,加快施工速度,对于防止瓦斯爆炸、保证救护人员的安全至关重要。一般是先封闭对火区影响不大的次要风路的巷道,然后封闭火区的主要进回风巷道。

    火区的主要进、回风巷道的封闭顺序至关重要,常用的封闭顺序有以下3种:

    1)先封闭进风巷道,后封闭回风巷道

    一般情况下,在火区的进风侧构筑密闭墙要比回风侧容易得多。只要封闭了进风侧的密闭墙,进入火区的风量会大大减少,从而使火势减弱,涌出的烟量减少,有利于回风侧密闭墙的构筑。因此,在低瓦斯矿井中,通常采用先封闭进风巷道,后封闭回风巷道的封闭顺序。

    2)先封闭回风巷道,后封闭进风巷道

    一般在火势不大,温度不高、无瓦斯存在的情况下,为了迅速截断火源蔓延而采取的方法。密闭墙构筑后,墙前压力局部升高,墙后压力局部下降。在密闭墙和火源之间有瓦斯存在时,封闭进风侧的密闭墙是极其危险的。而首先封闭回风侧密闭墙要相对安全些,因为它能够在火区内造成正压,多少能够抑制采空区的瓦斯涌出。

    3)进、回风巷道同时封闭

    在构筑密闭墙的过程中,留出一定断面积的通风口,保证供给的风量使火区内瓦斯不超限聚积,当砌墙工作完成时,在矿救灾指挥部的统一指挥下,按约定的时间同时将进回风侧密闭墙上的通风口迅速封闭,立即撤出人员。由于这种方法能很快封闭火区,切断供氧,火区瓦斯也不容易达到爆炸界限,能保证作业人员的安全,所以它是瓦斯矿井封闭火区最常用的封闭顺序。