Тушение пожара в горизонтальной тупиковой выработке газовой шахты

Область применения:

очаг пожара находится у забоя или на протяжении выработки;
выработка проветривается вентилятором местного проветривания (ВМП).

Рис. 91. Типовые схемы тупиковых выработок

I. Схема непосредственного тушения пожара в начальной стадии (рис. 92).

Действия сил ВГК:

аварийного участка:

(0—01). Тушить пожар огнетушителями и водой.
(0—01) 1. Вызвать членов ВГК с других участков, обеспечить доставку их к месту аварии;

Рис. 92. Схема непосредственного тушения пожара п начальной стадии

аварийного и смежного участков:

(01—02). Тушить пожар огнетушителями и водой.
(0—01—02) 1. Доставить средства пожаротушения с других участков;

аварийного, смежного и других участков:

(02— 1). Тушить пожар огнетушителями, водой (совместно с другими силами ВГК, прибывших ранее к месту аварии).
(0—01—02—1) 1. Контролировать содержание метана в аварийной выработке газоопределителями.
(0—01 —02—01) 2. Обеспечить бесперебойную подачу воды к очагу пожара.
(02—1 — 1.1)1. Доставить приспособления и оборудование для тушения пожара водой (совместно с прибывшими первыми отделениями ВГСЧ).

Действия ВГСЧ и ВГК. (1—1.1—2). Тушить пожар водой и огнетушителями.

(1 —1.1—2) 1. Оценить параметры водоснабжения и принять меры по увеличению подачи воды.
(1—1.1—2) 2. Контролировать состав и температуру воздуха в аварийной выработке.
(1—1.1—2) 3. Обеспечить безопасность работ от обрушений в аварийной выработке.
(1.1—2) 1. Установить водоразбрызгиватель в зоне горения.
(1—1.1—2) 4. Выполнить работы по подготовке дистанционного контроля за составом и температурой воздуха вблизи зоны горения.
(1 —1.1—2) 5. Доставить к аварийной выработке резервный ВМП, проложить кабель и вентиляционные трубы.
(1 —1.1—2) 6. Доставить с поверхности порошковые и пенные средства пожаротушения.
(1—1.1—2) 7. Рассмотреть возможные варианты изоляции пожара и дать указания о доставке на шахту материалов, оборудования и средств инертизации среды (азота, углекислого газа, парогенераторной смеси).
(0—2) 1. Обеспечить нормальное проветривание аварийной выработки в течение всего времени работ по тушению пожара.
(0—2) 2. Доставить к месту аварии противопожарный поезд.

II. Схема тушения осложнившегося пожара активным методом и средствами (рис. 93).

А. Температура воздуха превысила допустимые пределы, дистанционное применение порошковых, пенных и газовых средств нецелесообразно.

Повышение температуры может свидетельствовать не только о разгорании пожара, но и о продвижении огня к устью аварийной выработки, т. е. об увеличении зоны горения. При движении огня к устью выработки обычно сгорают вентиляционные трубы и создается ложное представление о составе атмосферы в зоне горения, так как эта зона не проветривается, а проба берется в устье аварийной выработки.

По результатам анализа воздуха в устье аварийной выработки, в которой нет угрожаемых показателей, у руководителей горноспасательных работ может создаться ложное представление о составе атмосферы в зоне горения, где может скопиться метан и произойти взрыв.

Повышение температуры воздуха лишает горноспасателей возможности подойти к очагу пожара непосредственно и начать его тушение имеющимися средствами на ранней стадии.

Рис. 93. Схема тушения осложнившегося пожара активным методом (обстановки А, Б, В, Г)

В создавшейся обстановке могут быть выполнены следующие мероприятия:

(a1—а2). Локализовать зону горения водяной завесой, установленной в месте, максимально приближенном к очагу пожара (используя охлаждающие средства).
(a1—а2) 1. Соорудить в устье выработки временную перемычку с проемом.
(a1—а2) 2. Обеспечить непрерывную работу ВМП. Проем закрыть дистанционно.
(a1—а2) 3. Вывести людей в безопасное место.
(а2—а3). После полной подготовки выработки к изоляции выключить дистанционно ВМП. В связи с этим могут сложиться аварийные обстановки, при которых:
1. В аварийной выработке произошел взрыв.
2. В аварийной выработке образовалась взрывобезонасная атмосфера.

При обстановке «1» (а3—а4). Перейти к изоляции пожара на дальних подступах.

При обстановке «2» (а3—а5). Перейти к изоляции в устье аварийной выработки (в обоих случаях сооружаются взрывоустойчивые перемычки).

(a1—а4). Приступить к подготовке аварийной выработки к изоляции. Контролировать развитие пожара.
(a1—а5). Контролировать состав и температуру воздуха в аварийной выработке (дистанционно).

К узлу аз подсоединяется узел д3 с аналогичными обстановкой и мероприятиями.

Б. Прекратилась подача воды в аварийную выработку или напор ее недостаточен.

Каждый пожар в начальной стадии может быть потушен имеющимися в горных выработках шахт средствами пожаротушения (вода, автоматические пожаротушащие установки типа УАК, порошковые и пенные огнетушители). Главным из них, несомненно, является вода. Водой можно тушить пожар из пожарных стволов, водоразбрызгивателей, автоматических установок типа УАК. Остановка подачи воды лишает людей возможности воспользоваться ею для тушения пожара, создает перерывы в активном тушении и является причиной развития таких пожаров, которые не могут быть потушены активными методами (проникновение пожаров в выработанное пространство и др.).

При остановке подачи воды в аварийную выработку обычно наиболее целесообразными являются следующие мероприятия:

(б1—б2). Тушение пожара порошковыми (типа УП-250, УП-500) и пенными (типа ОП-500) средствами.
(б1—б2) 1. Выявления и устранение неисправности в системе водоснабжения.
(б1—б2) 2. Обеспечение бесперебойной работы вентилятора местного проветривания (ВМП).
(б1—б2) 3. Контроль состава и температуры воздуха в зоне горения.

Если мероприятия (a1—а2) выполнены, то из узла б2 выводится стрелка с термином «Да», которая входит в узел в3. Это значит, что после выполнения (б1—б2) могут быть продолжены мероприятия (в3—в4) (тушить пожар водой после восстановления ее подачи).

В том случае, если из узла б2 с термином «Нет» выходит стрелка, направленная в узел в1, это свидетельствует о том, что мероприятие (б1—б2) выполнить не удалось. В этом случае пожар будет тушиться с помощью тонкодисперсного порошка, подаваемого дистанционно по вентиляционным трубам.

В. Нарастание температуры воздуха в аварийной выработке выше допустимых пределов, применение порошковых и газовых средств целесообразно.

Оценка данного осложнения была рассмотрена в осложнении «А» и может быть распространена на данное осложнение. При этом целесообразно применение порошковых и пенных средств пожаротушения.

(в1—в2). Тушить пожар дистанционно тонкодисперсным порошком, подаваемым по вентиляционным трубам.
(в1—в2) 1. Вывести людей из аварийной выработки.
(в1—в2) 2. Подготовить пенные средства дистанционного тушения.
(в2—в3). Тушить пожар дистанционно пеной, подаваемой но вентиляционным трубам.
(в2—в3) 1. Подготовить средства тушения пожара водой (после снижения температуры воздуха путем выполнения мероприятий) .
(в3—в4). Тушить пожар водой. Сюда же в узел в3 адресуются мероприятия из е2 после (e1—е2), выполнение которого подтверждено стрелкой, выходящей из е2 с термином «Да». Если мероприятие (e1—е2) не выполнено, то стрелка с термином «Нет» свидетельствует о необходимости выполнения мероприятий (е3— е4—е5—е6).
(в4—в5). Локализовать зону горения водяной завесой. (в4—в5)1. Подготовить трубопровод для выпуска углекислого газа.
(в4 — в5) 2. Установить в устье выработки временную перемычку.
(в4—в5) 3. Вывести людей из аварийной выработки.
(в4—в5) 4. Выключить дистанционно вентилятор и перейти к изоляции пожара (в устье аварийной выработки).
(в1—в2—в3—в4—в5) 1. Обеспечить непрерывную работу ВМП (вплоть до в4), контролировать состав и температуру воздуха в аварийной выработке (дистанционно).

Г. В зоне горения произошло обрушение (пожар у забоя выработки).

Обрушение выработки в зоне горения имеет и положительные, и отрицательные значения. Обрушение играет положительную роль тогда, когда обрушенной породой заваливаются горящие предметы, в связи с чем резко снижается активное (пламенное) горение. Отрицательным является тот факт, что образуются скрытые очаги пожара, подойти к которым и быстро потушить их не удается. Необходимо проводить сложные и небезопасные работы по разборке завалов, тушению вскрытых очагов и охлаждению боковых пород. В таких случаях, если даже приостановлено распространение пожара, время его тушения возрастает.

В этих условиях схема тушения пожара представляется примерно в следующем виде:

(г1—г2). Тушить очаги и охлаждать водой обрушенные породы, разбирать завалы и при встрече с очагом повторять работы по тушению очагов и охлаждению пород.
(г1—г2) 1. Проложить вентиляционный став в купол обрушении и проветривания его с помощью вентилятора ВМП.
(г1—г2) 2. Обеспечить бесперебойную работу ВМП. Контролировать состав и температуру воздуха у зоны горения.
(г1—г2) 3. Вывести людей из аварийной выработки, если не удалось выполнить работы, предусмотренные в (г1—г2), и перейти на тушение пожара дистанционно иеной, подаваемой но вентиляционным трубам, на что указывает стрелка с термином «Нет», направленная в узел в2.

Д. Вентиляционные трубы перегорели или оборваны обрушенном в зоне горения (пожар на протяжении выработки) (рис. 94).

Выше указывалось, что при пожарах в тупиковых выработках очень быстро сгорают вентиляционные трубы и затрудняется вынос (разжижение) горючих газов, находящихся в зоне горения. Указывалось также на то, что в анализе атмосферы, взятой в устье аварийной выработки, не отражается фактическое состояние газовой обстановки на участке в зоне горения. Поэтому первыми мероприятиями в схеме тушения пожара в обстановке Д являются:

(д1—д2). Оценить возможную газовую обстановку в тупиковой части аварийной выработки (используются данные депрессионной съемки, данные о времени загазирования выработки при остановленных ВМП, при удовлетворительной динамике накопления метана в тупиковой аварийной выработке).
(д1—д2) 1. Установить в аварийной выработке датчики регистрации взрыва.
(д1—д2) 2. Локализовать очаг пожара в аварийной выработке водяной завесой.
(д1—д2) 3. В течение всего времени ведения работ контролировать состав п температуру воздуха у зоны горения.
(д1—д2) 4. Обеспечить проветривание аварийной выработки до зоны горения (непрерывную работу ВМП).
(д1—д2) 5. Вывести людей в безопасное место.
(д1—д3). В начале изменения обстановки (после перегорания вентиляционных труб) приступить к подготовительным работам по изоляции аварийной выработки. Обеспечить контроль за развитием пожара.
(д2—д3). После полной подготовки выработки к изоляции и при благоприятной газовой обстановке выключить дистанционно ВМП.

Дальнейшие работы по полной изоляции аварийной выработки следует проводить в соответствии с рекомендациями, указанными в п. а3.

Е. Содержание СН4 в аварийной выработке достигло 2 7о и продолжает расти (см. рис. 94).

Нарастание содержания В горящей выработке метана — грозное явление. Однако это обстоятельство может быть как отрицательным, так и положительным. Положительным — быстрое нарастание СН4 — оно может быть в том случае, когда при интенсивном развитии пожара кислород уходит на горение и таким образом в атмосфере накапливается углекислый газ, количество кислорода снижается до пределов, при которых не может произойти взрыв метановоздушной смеси. В таких случаях метан будучи инертным газом только ускоряет инертизацию атмосферы в аварийной выработке. В тех случаях, когда горение неинтенсивно, а метановыделение достаточно для того, чтобы содержание метана в атмосфере достигло предела взрываемости при наличии достаточного количества кислорода в воздухе, создается угроза взрыва метановоздушной смеси.

Рис. 94. Схема тушения осложнившегося пожара активным методом (обстановки Д, Е, Ж, З)

Если при оценке газовой обстановки установлено, что до образования взрывобезопасной атмосферы в зоне горения имеется достаточно времени, чтобы выполнить первоочередные мероприятия по преграждению распространения пожара и устранения условий, вызвавших загазирование выработок, то эти мероприятия наряду с подготовкой участка к изоляции должны быть осуществлены.

В первую очередь должны быть выполнены следующие мероприятия:

(e1—е2). Локализовать зону горения водяной завесой, (e1—е2) 1. Устранить утечки воздуха через вентиляционные трубы.
(e1—е2) 2. Вывести людей в безопасное место.
(e1—е2) 3. Усилить проветривание аварийной выработки (включить дистанционно на параллельную или последовательную работу резервный ВМП).
(e1—е2) 4. Контролировать работу ВМП. Стрелка, выходящая из узла е2 со словом «Да», свидетельствует о том, что удалось осуществить мероприятие (e1—е2). Эта стрелка адресует в точку в3, что означает, что следующим мероприятием является в3—в4, т. е. тушение пожара водой.

Стрелка со словом «Нет», выходящая из узла е2, свидетельствует о том, что мероприятия, предусмотренные в (e1—е2), не выполнены. В связи с этим решение приступить к тушению пожара водой (в3—в4) заменяется мероприятием (е3—е4), т. е. установкой в устье выработки временной перемычки и мероприятиями (е3—е4) 1 (выпустить в горящую выработку расчетное количество углекислого газа).

(е3—е4) 2. Включить ВМП (дистанционно, после начала выпуска углекислого газа).
(е4—е5). Тушить пожар водой в инертной среде.
(е4—е5) 1. Установить в устье горящей выработки временную перемычку для шлюзования.
(е4—е5) 2. Продолжать выпуск углекислого газа с интенсивностью, обеспечивающей создание инертной среды в аварийной выработке.
(е3—е5) 1. Контролировать дистанционно состав и температуру воздуха у зоны горения.
(е5—е6). Локализовать зону горения водяной завесой.
(е5—е6). Вывести людей из аварийной выработки и перейти к изоляции в устье аварийной выработки или вне ее.

Ж. ВМП остановился на длительное время (см. рис. 94).

Остановка ВМП на длительное время при наличии развивающегося пожара в тупиковой выработке газовой шахты представляет серьезную опасность накопления горючих газов и взрыва их. Нельзя не указать и на тот факт, что прекращение подачи свежего воздуха в очаг пожара приводит к быстрому накоплению углекислого газа в горной выработке и образованию инертной среды (проверяется расчетом).

Однако руководители ликвидации аварии не имеют в своем распоряжении точных данных (параметров), свидетельствующих об обстановке, которая могла создаться раньше, и поэтому не могут управлять процессами, происходящими в аварийной выработке.

В связи с этим наиболее вероятными, неоднократно подтверждающимися на практике могут быть следующие мероприятия:

(ж1—ж2). Локализовать очаг пожара водяной завесой.
(ж1—ж2) 1. Контролировать дистанционно состав и температуру воздуха у зоны горения.
(ж 1 —ж2) 2. Подготовить средства для дистанционного выпуска углекислого газа в аварийную выработку.
(ж1—ж2) 3. Вывести людей в безопасное место.

Из узла ж2 выходят две стрелки: одна с термином «Да», свидетельствующая о том, что мероприятия, предусмотренные на этапе работ (ж1—ж2), выполнены и тушение может продолжаться активными методами, на которые указывает стрелка с термином «Да», входящая в узел еЗ; стрелка с термином «Нет», выходящая из узла ж2 и входящая в узел еб, свидетельствует о том, что мероприятия (ж1—ж2) выполнить не удалось, поэтому следует перейти к изоляции пожара в устье горящей выработки или вне ее (стрелка с термином «Нет» входит в узел е6).

3. Остановился ВМП до прихода отделений ВГСЧ, отсутствует информация о составе и температуре воздуха у зоны горения (см. рис. 94).

Наиболее неблагоприятные условия могут создаться в таких случаях из-за отсутствия какой-либо информации о составе атмосферы в зоне горения и распространения пожара. Поэтому, не оценив достаточно обстановку и не учтя данные о газообильности аварийной выработки и результаты замера скорости накопления метана в ней, можно закрыть выработку (изолировать) в то время, когда очаг пожара фактически не развился. Поэтому одним из первых мероприятий в данном случае предусматривается:

(з1—з2). Оценить возможную газовую обстановку в зоне горения (производится расчетным путем или определяется на основании данных предварительных замеров).
Далее, если время накопления СН4 позволяет вести работы в аварийной выработке, следует:
(з3—з4). Устранить неисправность ВМП, а из узла з3 работы перенести в узел 1 (тушение пожара водой и огнетушителями).
Если время накопления СН4 не позволяет вести работы в аварийной выработке (возможен взрыв горючих газов), следует:
(з5—з6). Оценить возможность дистанционного заполнения аварийной выработки углекислым газом. При выполнении (з5— з6) стрелка, выходящая из з6 с термином «Да», адресует в еЗ для выполнения мероприятий (еЗ—е4—е5—е6).

III. Схема изоляции осложнившегося пожара (рис. 95).

Имеющимися средствами невозможно снизить температуру в аварийной выработке до допустимых пределов.
В аварийной выработке произошли обрушения, разборка которых в загазированной среде невозможна.
Содержание метана в аварийной выработке возросло до 2 % и продолжает нарастать, инертизировать среду нельзя.
Отсутствие информации о составе и температуре воздуха в аварийной выработке. По оценке газовой обстановки имеется опасность накопления метана до взрывоопасной концентрации у зоны горения.
Отсутствует возможность подачи воды для целей пожаротушения.

Варианты:

в устье аварийной выработки;
за пределами аварийной выработки.

Рис. 95. Схема изоляции осложнившегося пожара

А. С выпуском СО2 по трубопроводу, проложенному непосредственно в зоне горения, при длине выработки 300 м.

(a1—а2). Выпустить расчетное количество СО2.
(a1—а2) 1. Выключить ВМП (дистанционно после начала выпуска СО2).
(а2—а3). Закончить сооружение взрывоустойчивой перемычки. (а3—К). Уплотнить перемычку.
(а2—а3—К)1. Выпускать СО2 с меньшей интенсивностью для поддержания взрывобезопасного состава атмосферы в изолированном пространстве.
(а3—К) 1. Прекратить выпуск СО2.
(a1—а2—а3—К). Обеспечить дистанционный контроль за составом и температурой воздуха в аварийной выработке.

Б. С выпуском СО2 по трубопроводу, проложенному за временную перемычку в устье выработки длиной до 300 м.

(б1—б2). Закончить подготовку к выпуску СО2.
(б1—б2) 1. Обеспечить работу ВМП.
(б1—б2) 2. Установить временную перемычку в устье аварийной выработки.
(б1—б2) 3. Вывести людей в безопасное место.
(б2—б3). Выпустить расчетное количество СО2.
(б1—б3). Обеспечить контроль за составом и температурой воздуха в аварийной выработке.
(б3—а2—а3— К). Выполнить мероприятия, указанные в позициях (а2—а3—К), (а2—К)1, (а3—К)1.

В. Без выпуска инертного газа при сильно развившемся пожаре.

(в1—в2). Локализовать пожар водяной завесой.
(в1—в2) 1. Установить в устье аварийной выработки временную перемычку и датчики контроля за ее целостностью.
(в1—в2) 2. Вывести людей в безопасное место.
(в1—в3). Обеспечить работу ВМП.
(в2—в3). Выключить ВМП (дистанционно).
(в3—в4). В аварийной выработке образовалась взрывобезопасная атмосфера.
(в4—К). Закончить сооружение взрывоустойчивой перемычки в устье аварийной выработки и уплотнить ее.
(в3—в5). В аварийной выработке произошел взрыв.
(в5—д3). Перейти к изоляции пожарного участка взрывоустойчивыми перемычками согласно схеме (за пределами аварийной выработки, на безопасном расстоянии).
(в1—К). Производить контроль за составом и температурой воздуха в изолируемой выработке (дистанционно).

Д. За пределами аварийной выработки.

(д1—д2). Вывести людей в безопасное место.
(д2—д3). Контролировать дистанционно состав и температуру воздуха в устье аварийной выработки.
(д3—К). Перейти к изоляции пожарного участка взрывоустой-чивыми перемычками согласно схеме (за пределами аварийной выработки, на безопасном расстоянии).