Тушение подземных пожаров огнегасящими порошками

Огнегасящие порошки на основе аммонийфосфатов при попадании на очаг пожара проявляют свои огнегасительные свойства за счет не только ингибирующего эффекта, но и изолирующего действия. Последнее объясняется тем, что порошки плавятся, попадая па очаг пожара и проникая в поры защищаемого материала, и предотвращают доступ кислорода к поверхности горения.

Тушение подземных пожаров огнегасящими порошками может производиться:

1. Методом  подачи  огнегасящего  порошка   непосредственно на очаг пожара из установок УП-250, УП-500 и др. или из ручных огнетушителей.
2. Методом дистанционно-объемного тушения, когда весь объем горящей выработки на значительном протяжении (до 200 м) заполняется порошковой взвесью, создаваемой с помощью установок «Вихрь», ППК-1 и др.

Основные преимущества и достоинство порошковых средств пожаротушения состоят в следующем:

1. Возможность эффективного воздействия на пламенную фазу горения (в 4—6 раз более эффективнее при тушении пожаров «В» жидкие горючие материалы но сравнению с химической пеной).
2. Возможность дистанционного объемного воздействия на очаг пожара при создании оптимальной концентрации порошка в спутном вентиляционном потоке (для порошка П-2, АП-130— 150 г/м3; для П-3 —80—100 г/м3).
3. Возможность длительного хранения и применения при температуре от +60 до —50 °С.
4. Универсальность воздействия огнегасящего порошка на все классы пожаров и электрооборудование, находящегося под напряжением до 1140 В.
5. Покрытие порошком горных выработок позволяет снизить их пожароопасность, а также исключить взрывоопасность угольной пыли.

Примеры тушения пожаров огнегасящими порошками и порошками в комбинации с воздушно-механической иеной приведены ниже.

ПРИМЕР 1. Пожар возник в вентиляционном стволе глубиной 785 м, закрепленном бетонной крепью, оборудованном временным проходческим копром 5 (рис. 76), двухбадейным подъемом (вместимостью 2,5 и 4,5 м3), проходческим полком 11, аварийно-спасательной лестницей 4, металлическими вентиляционными трубопроводами 1 диаметром 1 м, трубами 6 для подачи сжатого воздуха и бетонного раствора. В стволе проложены кабели 3 (силовые, осветительные и сигнализации) и навешены канаты 2 для проходческого оборудования. Для проветривания лавы по стволу за счет общешахтной депрессии в 1 мин поступало 600—700 м3 воздуха. Горение метана было обнаружено на глубине 530 м. Для тушения пожара к очагу спустились рабочие и водой, набираемой ведрами из бадьи 9, начали тушить горящий метан 7. Однако суфляр выделяющегося газа продолжал гореть. Прибывшие на шахту ВГСЧ спустили в ствол два пожарных ствола 10 и подали по ним воду. Тушение горящего метана распыленной водой также успеха не имело. Учитывая стабильность горения, а также невысокую температуру в стволе, горноспасатели спустились к месту очага действующего суфляра и с помощью порошковых огнетушителей 8 потушили пожар (использовано пять огнетушителей). Так порошком был ликвидирован пожар в весьма неудобном для работы месте. Рис. 76. Схема ликвидации горения метана в стволе одной из шахт Донбаса

ПРИМЕР 2. Пожар на шахте № 21—6 ш/у «Краснокутское» ПО «Донбасс-антрацит» возник в 10-й северной лаве от воспламенения метановоздушной смеси при ведении взрывных работ для извлечения зажатых тумб ОКУ-2. Пожар осложнился взрывами в выработанном пространстве (рис. 77).

Подразделения ВГСЧ были вызваны после того, как в выработанном пространстве лавы из-за нарушения баланса свежего воздуха (утечек) возникло горение метановоздушной смеси, сопровождавшееся вспышками.

Разведка выработок 10-й северной лавы и после этого не обнаружила пламенного горения и дыма, однако наличие окиси углерода (0,2%) свидетельствовало о горении в выработанном пространстве. Исходя из сложившейся обстановки, для локализации и тушения очагов пожара было пройдено 13 поисковых печей длиной 6—8 м с выходом в бутовый штрек (для активного тушения пожара).

В качестве запасного варианта был принят метод изоляции пожара, для чего были сооружены опалубки для гипсовых взрывоустойчивых перемычек. После окончания этих работ (причем было сохранено сечение выработок) в выработках аварийного участка произошло перераспределение воздуха с сокращением его притечек через выработанное пространство с 450 до 100 м3/мин. Для тушения пожара в лаву и в печь 7 были проложены рукавные линии, по которым подана вода, направленная по почве в выработанное пространство. Выход воды контролировался в разрезной печи со стороны 9-го северного бортового вентиляционного уклона. Однако эти меры не дали положительных результатов. В связи с указанными были ускорены работы по прохождению печей по бутовой полосе и бурению трех скважин 5 из 10-го северного бортового конвейерного уклона и одной скважины 9 из 3-го восточного откаточного штрека. Рис. 77. Схема аварийного участка 10-й северной лавы пласта l6

После окончания работ по бурению скважин по ним были пущены вода и пенообразователь. Сооружение перемычки в печах 3 привело к значительному сокращению расхода воздуха в выработанном пространстве. Вследствие этого спустя 14 ч произошло накопление метана до взрывоопасных концентраций) и начались взрывы. В течение 4 ч в выработанном пространстве произошло 17 взрывов метановоздушной смеси.

Для предотвращения накопления метана в выработанном пространстве был установлен расход воздуха около 400 м8/мин (разобраны опалубки для гипсовых перемычек и чураковой перемычки в разрезной печи лавы), после чего взрывы прекратились.

Далее работниками ВПИИГД и депрессионной службы ВГСЧ были произведены инженерная разведка и газовоздушная съемка аварийного участка. Результаты этих работ показали, что в выработанном пространстве в зоне сдвижения пород непосредственной кровли (штрихпунктирная линия 8) на расстоянии 50—60 м от 10-го северного бортового конвейерного уклона имеется локальное горение метана. После этого было принято решение о применении метода объемного пожаротушения путем введения в действие порошковых и пенных средств с различных направлений. Для исполнения этого решения на 9-м северном бортовом вентиляционном уклоне было установлено устройство «Вихрь» 1. Вентиляционный став 2 длиной около 35 м был пположен по отрезной печи 3 и направлен в выработанное пространство.

Через разрезную печь в район очага пожара было подано 250 кг огнетушащего порошка, а затем этой же установкой «Вихрь» было подано 2000 кг тонкодисперсного порошка. Порошок распространился по выработанному пространству, вышел в призабойное пространство лавы и на 10 м продвинулся по северному конвейерному уклону. Затем в очаг пожара была подана пена из призабойного пространства лавы и печи 7 пеногенераторами 4 (ГВП-6001 и 6 (ГВП-2000); всего было подано более 15 тыс. м8 высокократной пены. В результате комплексного применения порошково-пенных средств пожар был потушен методом непосредственного воздействия в течение 8 сут.

Выводы.

1. Организация работ по тушению пожара в первые дни до производства инженерной разведки пожарного участка работниками ВНИИГД и депрессионной службы ВГСЧ производилась по принципу эмпирического опробования методов и средств без каких-либо тактических расчетов. Такое «опробование» вариантов могло иметь тяжелые последствия для работающих по тушению пожара.
2. Необоснованное маневрирование вентиляционной струей (утечками через выработанное пространство) не свидетельствует
   о высокой тактической подготовке руководителей работ по ликвидации пожара.
3. Следует при тушении сложных пожаров активнее использовать новую мощную пожаротушащую технику, разработанную ВНИИГД, и предусматривать своевременную доставку на шахту и введение ее в действие на основании тактических расчетов, прогнозирования вариантов действий и определения оптимальных методов и средств борьбы с аварией. Нельзя допускать кустарщины в ведении горноспасательных работ при наличии такой техники.
4. Необходимо оснащать шахты новыми мощными средствами пожаротушения.

ПРИМЕР 3. В забое воздухоподающего конвейерного ходка 6-й западной лавы шахты им. М. И. Калинина ПО «Донецкуголь» возник пожар, который быстро распространился вверх по ходку, причем в местах выгорания крепи образовались завалы.

Выемочный участок, на котором возник пожар (рис. 78). отрабатывался лавой по падению пласта, опасного по внезапным выбросам угля и газа н взрывчатости угольной пыли. Конвейерный ходок 6 пройден по пласту h10 мощностью 1—1,2 м с углом падения 25—30°, закреплен на всем протяжении (385 м) арочной крепью с деревянной затяжкой боков и кровли. Для доставки угля ходок оборудован шестью скребковыми конвейерами. По ходку подавалось 700 м3/мин воздуха; исходящая вентиляционная струя выдавалась по западному бортовому ходку 5 и далее по вентиляционному стволу на поверхность. Забой конвейерного ходка проветривался вентилятором СВМ-6, установленным в 60 м от лавы. По конвейерному ходку от 2-го западного откаточного штрека пласта h10 был проложен оросительно-пожарный трубопровод диаметром 100 мм, находящийся под постоянным давлением воды. Пожар был обнаружен в 23 ч 50 мин. Рис. 78. Схема аварийного участка шахты им. М. И. Калинина ПО «Донецк-уголь»

Горноспасательной части о пожаре было сообщено в 0 ч 15 мин. К моменту прибытия ВГСЧ на шахту люди из аварийного участка были выведены, члены ВТК к месту аварии не направлены и меры по тушению пожара не приняты.

Для тушения пожара в шахте было выделено (со стороны 2-го западного откаточного штрека пласта h10) три отделения ВГСЧ. Четвертому отделению было поручено разведать выработки с исходящей вентиляционной струей.

Отделения, направленные к очагу пожара для его тушения, прибыли к месту работы через 60 мин после получения задания. При движении отделений по ходку было определено повышение температуры в выработке (за счет конвективных потоков). Вследствие этого подойти к очагу пожара дли непосредственного тушения не удалось ближе чем на 60—70 м. В связи с этим было решено перейти на дистанционно-объемный метод тушения.

Для снижения активности распространения пожара и предотвращения опрокидывания вентиляционной струи за счет тепловой депрессии и конвективных потоков в горящую выработку с помощью установки «Вихрь» 7 был запущен тонкодисперсный огнетушащий порошок (за 7 ч было выпущено около 5,5 т порошка). Зто позволило не только локализовать пожар, но и подавить пламенное горение в конвейерном ходке. К 20 ч 40 мин температура в ходке снизилась настолько, что в него можно было направить отделение для разведки. Разведкой было установлено, что пожар распространился по ходку более чем на 100 м. На всем протяжении от места установки «Вихрь» конвейерный ходок по всему периметру был покрыт слоем огнетушащего порошка, достигшим на почве выработки толщины 40—50 мм. В зоне выгоревшей крепи 9 образовались непроходимые завалы. Температура на расстоянии 280 м от устья ходка снизилась до 40 °С, пламенного горения не наблюдалось. Однако под завалами, по-видимому, имелись очаги тлеющей древесины и угля.

Разведкой бортового ходка 5 со стороны сбойки 3 было установлено, что запасной выход из лавы завален обрушившейся породой, температура пожарных газов в окне лавы составляла 39—40 °С, окись углерода обнаружена в пределах 0,02—0,03 %. В бортовом ходке 5 ниже сбойки 3 была установлена водяная завеса 4. Забор воды был произведен от трубопровода 2, находящеюся в выработке 1.

Для окончательного тушения пожара и охлаждения выработок в конвейерном ходке был смонтирован пеногенератор 8 (ПГВ-Зм) и запущена пена в зону пожара. К 6 ч на следующие сутки в конвейерный ходок было подано около 150 тыс. м3 пены, после чего пожар был полностью ликвидирован, а выработки охлаждены.

Таким образом, тактика ВГСЧ при тушении пожара путем порошково пенной атаки на очаги пожара является эффективной и легко применимой.

Для ускорения доставки этих средств к местам применения необходимо включать в состав подземных противопожарных поездов установки «Вихрь» с аварийным запасом тонкодисперсного порошка П-2АП и пеногенераторные установки с запасом пенообразователя. Целесообразно обучить членов ВГК умению пользоваться этими новыми мощными средствами пожаротушения.