Разработка способа и средств обнаружения начальной стадии подземных пожаров

• Автор: Лобазнов, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 222 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Практически любое звено технологической цепочки горных работ в той или иной степени подвергается высокому риску пожара. 1 роблема высокой пожароопасности становится особенно острой, когда любое происшествие, связанное с пожаром или взрывом, чревато не только материальными, но и социальными последствиями.

Актуальность

Подземные пожары при этом неразрывно делят первые два места 1, 5, 6 списка наиболее значимых аварий с взрывами газа табл. Таблица 1. Вид аварии г. Подземные рудничные пожары являются одной из наиболее опасных аварий в шахте. Подземные пожары в шахтах и рудниках наносят материальный ущерб и представляют большую опасность для горнорабочих отравление шахтной атмосферы продуктами горения, инициация взрывов метана и рудничной пыли 7, 8. Их особенностью является плохая доступность для активного тушения непосредственным воздействием. Наличие за очагами пожаров по ходу вентиляционной струи, высокой температуры, дыма и других продуктов горения не позволяет организовать тушение горящей выработки с двух сторон. По причинам возникновения подземные пожары подразделяются на эндогенные, возникающие от самовозгорания полезного ископаемого, и экзогенные, возникающие от внешних тепловых импульсов. При эндогенном пожаре, как правило, горит полезное ископаемое, находящееся в выработанном пространстве, возгорание которого происходит от самонагревания и самовозгорания оставленных целиков, угольных пачек, сульфидных руд, рудной залежи и т. Эндогенные пожары практически не оказывают влияния на температурный режим действующих выработок, но опасны изза выделения оксида углерода, проникающего в выработки через трещины в целиках и, в отдельных случаях, способного сделать атмосферу непригодной для дыхания. Даже при малых размерах эндогенного пожара 5 кг горящего угля, находящегося в нескольких десятках метров от действующих выработок, выделения оксида углерода, засасываемые посредством депрессии вентиляционной струи, увеличивают его концентрацию до значений выше ПДК. Эндогенные пожары могут, кроме этого, способствовать выделению в атмосферу непредельных углеводородных соединений и водорода, что повышает взрывоопасность выработок. Сведения о наиболее вероятных местах возникновения эндогенных пожаров представлены в табл. Таблица 1. Места возможного возникновения эндогенных пожаров. Особенно слабо изучена низкотемпературная стадия до 0 С самовозгорания угля, так как большинство исследователей часто заменяют трудно определяемую окисляемость кислородом при низких температурах более удобной для воспроизведения окисляемостью при повышенных температурах. Но при этом воспроизводятся не те процессы, которые вызывают самовозгорание. Принцип физического подобия грубо нарушается со всеми нежелательными последствиями 9, , . Способность угля к самовозгоранию и наличие окислителя могут привести к появлению пламенного горения, и, следовательно, к возникновению экзогенного пожара. Перечень наиболее вероятных мест возникновения экзогенных пожаров представлен в табл. Таблица 1. Места возможного возникновения экзогенных пожаров. При экзогенном пожаре в выработке горят элементы деревянной крепи, трапы, изоляция электрических кабелей, конвейерная лента, масла, полезное ископаемое, транспортируемое по этой выработке и др. В условиях угольных шахт экзогенные возгорания наиболее опасны для персонала, так как развиваются от момента загорания до развитого пожара за короткий промежуток времени. Причины аварий на шахтах, которые приводят к взрывам, вспышкам метана, угольной пыли, нарушение проветривания, загазирование горных выработок. При обрушениях угля, пород, крепи причинами являются нарушение паспортов ведения горных работ, неудовлетворительное состояние технических устройств, неправильная организация производства работ и почти везде отмечается низкий уровень производственного контроля. Все это говорит о том, что соблюдение требований правил безопасности отошло на второй план. Анализ данных о подземных пожарах, прошедших в регионах Российской Федерации за последние лет по данным оперативных журналов работы военизированных горноспасательных частей, показал действительную статистику пожарной обстановки в горном производстве. В результате наиболее опасными местами оказываются конвейерные и вентиляционные штреки, наклонные и тупиковые выработки, очистные забои, выработки, выходящие на поверхность. Рис. Печорского бассейна.