火区封闭顺序的选择

火区封闭顺序的选择

无论关闭火区的序列正确与否，火区的风压、风速、风和瓷砖浓度都将直接影响火区的变化。如果封闭序列不正确，火区域中的瓷砖就会爆炸。所以,能否正确的选择封闭顺序,对人身安全和最大限度地减少火灾所造成的危害将起到决定性的作用。在火区封闭顺序上有3种方法:一是先封闭入风侧后封闭回风侧(简称“先入后排”);二是入风回风同时封闭(简称“入回同时”);三是先封闭回风后封闭入风(简称“先回后入”)。究竟哪种方法比较安全,应根据现场实际情况而定。1分析关闭顺序1.1封闭和过滤对火炬气的影响所谓主干风路就是直接向火区送风或直接从火区排烟的风路。而简单主干管路就是只有一条向火区送风或一条从获取排烟的风路。图1是这3种封闭顺序实测的火区内CH4涌出和O2变化曲线。图上的1是“入回同时”封闭火区内CH4和O2变化曲线图,该曲线说明,在同时封闭时,由于供给火区一定的风量,能冲淡或排出火区内的瓦斯使其不至于上升到瓦斯爆炸下限,火区封闭后,由于切断了火区供风条件,火区内气体中的O2含量会随着燃烧物质的吸氧而很快下降到12%以下。从观测资料表明,即使是高瓦斯矿井,火区内O2降到12%的速度也比瓦斯上升到爆炸下限的速度快得多,因此用这种封闭方法比较安全。图1中的2是“先入后排”封闭火区内CH4和O2变化曲线。从该曲线可看出,在施工入风密闭时,火区内瓦斯增长缓慢,这是由于供给火区一定的风量所致,当入风封闭后,由于火烟气体膨胀产生的压力以及全风压的综合作用,促使其火烟和可爆气体继续稀释和排出,火区内气体中O2的含量迅速下降。据观测,当入风封闭后,火区回风侧O2的含量在2~10h内就会下降到12%以下。烟量下降50%,回风侧温度下降70%。可见,在简单主干风路“先入后回”与同时封闭的效果是一样的。图1中点3是“先回后入”时火区内CH4和O2煤变化曲线。根据上述分析,“入回同时”方法,安全程度大,但施工时,回风侧高温浓烟,施工困难,入、回两侧不便于联系,很难达到入回同时,一旦排风侧先封闭将增加危险。而“先入后回”方法不存在上述缺点,因此,在简单主干风路情况下,“先入后回”的顺序无论从安全上还是施工条件上都是可行的。1.2号封闭顺序设置上的流场分布所谓复杂主干风路就是流入或流出火区的风路是多条的。如图2,在P点发生火灾,火区入风侧需封闭①、②两道密闭,火区排风侧需封闭③号密闭,如果首先封闭①、②两道密闭,然后封闭③,这样是否正确?现在进行分析:图3是图2的网路图,假设入风密闭封闭顺序是先封闭①号后封闭②号,当②号封闭施工过程中,在网路5—6间阻力逐渐增加,势必造成节点5的压力下降,风路5—8的负压增大。因此不论角联风路5—7原来的风流方向如何,当打上②号封闭后,风流必由节点7向节点5流动。从图2上看到,5—7风路上由一采空区,当经采空区漏出风流中是瓦斯浓度达到爆炸浓度并流经风路5—8的火源时,就会发生爆炸事故。反之先封闭②号后封闭①号密闭时,也存在将盲巷的瓦斯抽出,流经火区而发生爆炸的危险,显然,对于这样的复杂主干风路先封闭入风侧是不对的。2复杂主干风和火区关闭顺序的结束2.1关闭步骤进入消防通道(1)火风压和火烟量是一个公式t从公式h火=Z(ρ1-ρ2)可知,火风压和火势大小是和空气密度的差值ρ1-ρ2成正比的。而ρ2的大小取决于温度增值△t的大小,即ρ2=0.465p/△t。△t越大ρ2越小,差值ρ1-ρ2越大,也就是火风压和火势越大。从公式△t=△t0×t-xG/e中可看出,欲增大温度差△t,必增大火烟量G,而火烟量G和流入火源的风量成正比。供往火源的风量越大,火烟量越大,火风压和火势亦越大。反之则小。由此说,在低瓦斯和无瓦斯矿井的火灾事故处理中,为减弱火势,首先应切断火区影响大的风路。(2)封闭火区时发生爆炸瓦斯当井下发生火灾而采用隔绝灭火法时,由于减少流往火区的风量,瓦斯浓度将随着风量的减少而增加。因此封闭火区时,首先必须防止火区内的瓦斯发生爆炸。分析火区瓦斯来源,一是再生瓦斯(可燃物质燃烧时产生的可燃可爆性气体);二是火区附近巷道煤壁释放瓦斯;三是火区封闭时流往火区风流中的瓦斯。再生瓦斯和巷道煤壁涌出瓦斯一般情况都比较低,即使是正常生产的掘进工作面,在局部通风机正常供风情况下,CH4含量一般都不会上升到瓦斯爆炸限度。当迅速予以封闭时,火区内O2含量同样会迅速降低到12%以下,失去了爆炸条件。而流入火区风流的瓦斯,一般情况下多较高。图4是某矿发生爆炸后,在封闭火区时发生爆炸的通风示意图。P为火灾点,入风流需设两道密闭。当时的情况是,当①号闭封完,②号闭封到快接顶时,火区内发生瓦斯爆炸事故。分析原因,从网路图可见,当—5风路封闭后,2—4间密闭施工中,必使2—4—5—3风路的风阻逐渐增加,导致4—6之间风流换向。因为4—6是1条角联网路,P点发火前,旧道有微风由4点向6点流动。由角联巷道风流方向的判断公式知道,此时R43/R24>R63/R26。当在2—4间打上密闭后,随着密闭的加高,R24逐渐增大。当R43/R24<R63/R26时,4—6巷道的风流反向,由6—4流动,瓦斯流经火区,发生了爆炸。因此,在火区入风流的封闭顺序上,如火区入风流内有采空区、盲巷等瓦斯区存在时,应首先予以封闭。从图4上可以看出,封闭时,如果在2—6风路之间首先予以封闭,此次爆炸事故就不会发生。2.2关闭火区回风道路的顺序(1)对巷道封闭的影响当火区入风流没有封闭时,火区回风侧密闭的封闭顺序应从缩小火烟侵袭范围的角度考虑。应首先将火烟侵袭较大范围的巷道闭死,其次封闭影响较小的巷道。当火区入风流已封闭时,回风侧密闭封闭的顺序应从火区内的瓦斯稀释速度的角度考虑,封闭的顺序应不使火区内瓦斯量上升速度过快,应有利于排出或冲淡火区内的瓦斯。因此,应首先封闭排烟量较小的巷道。(2)封闭时,上可以知道,火风压作用的方向始终是沿倾斜向上的,它不受主要通风机作用方向的影响,因此当火势发展至上行风路或高温火烟通过上行风路时,产生的火风压和主要通风机风压作用方向一致,不可能发生主干风路火烟逆退或旁侧风路风流逆退,当火势发展至下行风路或高温火烟通过下行风路时,产生的火风压和主要通风机风压作用方向相反,如火风压大于主要通风机风压时,主干风路发生逆转,火烟将侵袭到旁侧风路中。因此,发火后,当入风侧没有封闭时,应首先封闭排风侧的下行风路。上行风路有调节风窗等设施应首先予以拆除,以减少上行风流通过的阻力。当火区入风侧已封闭时,回风侧应首先封闭上行风路。2.3封闭顺序火区内瓦斯排放规律火区附近或火区入风流内有瓦斯积聚、火区内有裂隙和老空区相通时,应首先封闭火区的回风侧。图5是不同封闭顺序火区内压力变化的关系图。从图5上看到,入风侧封闭后,火区内的负压加大,绝对压力降低。如果火源附近有火区,盲巷等瓦斯积聚区域或顶板及两帮有裂隙通往采空区时,有可能将这些地点积聚的瓦斯抽到火区内。而在这种情况下,先封闭回风侧,绝对压力升高,显然可以避免上述情况发生。3主、旁侧风路当火灾发生在上行风路或高温火烟通过上行风路时,火风压的作用方向和主要通风机的风压方向一致,主干风路不会发生逆转而和其并联的旁侧风路则可能逆转;当火灾发生在下行风路或高温火烟通过下行风路时,火风压的作用方向和主要通风机的风压方向相反,主干风路则可逆转而和其并联的旁侧风路则不会逆转;因而视火灾发生在上行于下行风路火风压与风流逆转的关系,有两种封闭方法。3.1防止旁侧风路的2.2破坏火炬的发生火风压的大小取决于通往火源风量的大小,随着通往火区的风量的增加,火风压也随之增加,当火风压超过某一临界值时,将导致旁侧风路的风流发生逆转,甚至可能造成瓦斯爆炸。因此井下发生火灾后特别是火风压很大时,防止旁侧风路的风流发生逆转。欲控制旁侧风路风流逆转,应首先封闭主干风路,当火灾发生在复杂主干风路时,应将对火区影响较大的风路首先予以封闭。3.2封闭旁侧风路当发火初期,火风压不大,主干风路还没有逆转时,可迅速将主干风路的入风侧予以切断,然后封闭主干风路的回风侧。切不可首先封闭回风侧,否则将造成风