安全管理论文矿山自燃火灾的性能化防火设计方法探讨.doc

《安全管理论文矿山自燃火灾的性能化防火设计方法探讨.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全管理论文矿山自燃火灾的性能化防火设计方法探讨.doc（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文矿山自燃火灾的功能化防火设计方法讨论 矿山火灾是矿井严重灾祸之一。井下一旦发生火灾，对井下人员的生命平安、矿井设备、矿产资源以及地表环境都会产生非常大的危害。多年来，通过科研人员和现场技术人员的共同努力，探索总结出了非常多行之有效的矿山防火设计方法和设计规程。但由于各个矿山的开采条件、通风系统、消费装备差异非常大，难以适用统一的标准。因而，要做好矿山防火工作，必需要有突出个性化特点的设计，火灾功能化设计方法的产生与开展为这种思路提供了实现的依照。功能化防火设计是将来消肪设计的开展方向，也是消防平安工程

2、技术开展的必定趋势和结果。目前，已有学者研究功能化方法在矿山火灾防治中的应用，文献2中给出了矿山防火功能化设计的定义，并说明了矿山防火功能化设计能够到达的效果。但功能化的设计方法在矿山火灾防治领域中涉及较少，在矿山防火中的应用研究还处于探索阶段。笔者依照矿山内因火灾的特点，结合我国矿山多年来对自然发火区防火所获得的经历，讨论丁基于功能化防火设计的思想和方法在矿山自燃火灾防治设计中的应用。1 矿山火灾的特点1)矿内火灾是在有限空间的井巷中发生的，火焰及有毒气体随巷道内空气流淌向各处蔓延，尤其是CO不易扩散冲淡。2)井下空间狭窄，灭火困难，不便采纳大型强力灭火器灭火。3)矿内空间小，氧气不充分，煤

3、或者硫化矿自燃时，产生的有毒气体，特别是CO，SO2的含量极高，易致人死亡。4)内因火灾征兆不明显，开场仅以井下空气的温度和湿度缓慢增加而显现，从自热到自燃的过程较长，尤其在矿柱或采空区的自燃，难于及时发觉。正是由于矿山火灾的以上特点，更需要在防火设计过程中寻求合适矿山火灾防治的技术和方法。2 功能化防火设计方法2.1 根本概念和优点功能化防火设计方法的概念首先在建筑领域中提出。它的主要特点是在防火设计时仅提出消防平安所需要的功能要求或指标，而不明确规定设计人员采纳某些特定的处理方法。如何到达这一指标要求，采取什么样的工程措施完全由设计人员确定，但是设计人员最终要向审核人员证明其所选择的处理方

4、法是平安可靠的，所采纳的设计计算方法是得到公认的，审核人员也要利用相应的评估工具检验设计方案是否到达平安目的，其设计步骤如图1所示。图1 功能化设计方法的流程图与传统的“处方式”标准相比，功能化防火设计具有三大特点：平安目的确实定性、设计方法的灵敏性和评估验证的必要性。功能化设计方法更为科学合理，具有更大的灵敏性，有助于发挥设计人员的才华和制造性。2.2 矿山功能化设计的功能标准和防火平安目的功能化设计方法是建立在消防平安工程学原理与方法之上的，功能化设计方法的开展又推进了功能化标准的开展。功能化标准的作用是制定防火平安的系统目的，包括社会性目的、功能性目的、功能要求。防火平安目的是进展功能化

5、设计的核心所在，是平安系统最终应到达的总体效果，包括了“功能目的和功能标准”两个详细的工程。矿山防火的功能目的确实是：矿山发生火灾后，进展火势操纵，最大程度地降低火灾造成的人员伤亡和财产、设备的损失，以及火灾后对环境的妨碍；或对火灾事故隐患区的治理，完全消除火灾的发生；从而加强矿山的防灾、抗灾才能，保证矿山消费的正常进展。功能标准是量化的指标，是指单个消防设备或整个系统的有关技术指标，功能标准所提供的临界值能够在设计方案中作为计算数据使用。矿山防火的功能标准要求见表1。表1 矿山防火平安的条统目的2.3 矿山功能化设计方案的评估设计方案初步确定后，需要对方案施行后的效果是否能实现既定的功能目的

6、进展科学的检验和评估，以便最终确定是否采纳该方案。能够通过以下两个方面来进展评估：1)计算机数值模仿。目前国内外有多种商业软件能够模仿矿井火灾时期烟气流的速度、温度、压力分布，以及有毒、有害气体的扩散变化情况。通过模仿结果，非常容易推断出是否符合功能目的，从而确定是否采纳方案。2)现场实验。在发火区采纳现场实验，对设计方案在火灾防治中的实际应用效果进展科学的观测、记录，依照实测结果来推断是否能实现既定的功能目的。3 功能化方法在矿山自燃火灾防火设计中的应用3.1 矿岩发火燃烧机理某矿矿体含硫量高，自燃倾向性强，引起矿岩自燃的主要物质是黄铁矿，发生的氧化反响式为矿石自燃主要发生在矿体与炭质页岩的

7、接触破裂带内。回采崩落硫化物遇氧后发生氧化放热反响，热量聚积一定程度后构成矿石自燃，而其上部的炭质页岩起到助燃作用。接触破裂带及炭质页岩中的黄铁矿的氧化速度较快，而灰岩含矿带中黄铁矿的氧化速度最低，表2为不同矿岩燃烧指标比拟。表2 不同矿岩燃烧指标通过对矿岩发火燃烧机理的分析可知：井下防火措施应以抑制供氧量为主。这一结论为矿山防火设了技术思路及切入点。3.2 防火设计方案确实定与分析评怙为到达矿山的防火平安目的，并依照矿山的实际情况，该矿采取了多种方法、措施来进展井下防火设计。总的要求是：尽可能使矿石与空气接触的时间短，从而减少矿石发生氧化的时机，完全治理火区事故隐患，消除火灾的发生。1)开采

8、技术措施。选择合理的开辟方式和采矿方法，尽量减少矿层的切割量，少留矿柱，合理布置采区，快速回采，保证采区回采时间少于自然发火期，回采完毕后及时封闭采空区。2)通风防火措施。实行机械通风，建立可靠的通风系统，加强通风治理，尽量操纵新鲜风流进入崩落区，并加强通风系统的测定和治理，以及对隔火矿柱的监测和预告工作。3)阻化剂灌水防火。先后采纳灌水灭火降温、灌泥浆灭火、用石灰作阻化剂灌水灭火等技术方法来进展防火降温，各方案的优缺点比照见表3。表3 各方案优缺点评估通过3种方案的比照分析、评估，同时通过现场实验所获得的监测结果与功能标准的对照，该矿最后采纳了用石灰作阻化剂灌水灭火的技术方案来进展防火降温。

9、采纳该方案时，该矿向崩落高温区大量灌入2%3%的石灰水，通过1a的大量灌石灰水后，高温矿岩平均温度从132.8降至77.1，灌水后火区高温区的范围也逐步缩小；灌水前井下水的pH=1，灌水后pH值上升至24；大量灌水灭火降温往常，井下工作面的SO2体积分数为7.7410-5，通过大量灌水后井下的SO2体积分数小于510-6，到达了功能标准的要求。在地表，由于矿岩挪动引起的塌陷区活动导致她气体冒出，污染大气环境。该矿利用塌陷区四周的有利地形，施行定向爆破，把岩土抛掷至火区上方地表，进展覆盖，晟后把泥浆排到覆盖区内，将覆盖区的孔隙充填密实，获得了非常好的效果，陷落区的SO2体积分数从1.5710-4

10、下降到510-6以下，完全到达了功能标准。实践证明：对大面积的崩落区火区采纳以石灰作阻化剂的大量灌水降温灭火方法，以及地表覆盖、井下部分密闭、加强通风治理、尽量操纵新鲜风流进入崩落区，是行之有效的方法，也证明了功能化设计方法在矿山防火设计中的应用是可行的。4 结语利用功能化防火设计方法的优点，结合矿山火灾的特点，对功能化设计方法在矿山防火设计的应用进展了初步的讨论，并介绍了该方法在某矿自然发火区防火设计中的应用，证明了功能化方法在矿山防火设计中应用的可行性。目前研究功能化方法在矿山防火设计中应用的难点，一方面是没有制定出合适矿山防火的功能化标准体系和功能化标准；另一方面，由于每起矿山火灾都有其

11、独特的开展、蔓延特性，都有其不同的火灾场景，而火灾场景又决定了火灾开展的趋势和预测目的。因而研究火灾场景模型的设置是进展矿山防火设计的关键步骤。随着计算机技术的开展和各种火灾模型的开发，关于矿山火灾时期烟气流的速度场、温度场、污染物浓度场的运动分布规律等都有了较为深化的研究，这为矿山火灾的防治提供了坚实的理论根底，将极大地促进功能化方法在矿山防火设计中的推行应用。参考文献：1 戚宜欣.矿井火灾烟流温度场及浓度场的数值模仿J.西安矿冶学院学报，1994(1)：26-332 周福宝，王德明.矿山火灾防治的功能化设计方法J.金属矿山，2004(10)：55-583 倪照鹏，邱培芳.我国开展建筑功能化防火设计技术研究的思路J.消肪科学与技术，2002，9(5)：18-234 隋鹏程.中国矿山灾祸M.长沙：湖南人民出版社，19985 方正，程彩霞，卢兆明.功能化防火设计方法的开展及其施行建议J.自然灾祸学报，2003，12(1)：63-686 田玉敏.以功能为根底的建筑防火设计讨论J.建筑防火，2002(3)：3-77 伍爱友，肖国清.功能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用J.中国平安科学学报，2006，16(1)：83-878 王浩波，霍然.关于功能化防火分析与设计规程的讨论J.消防科学与技术，2f103，7(22)：281-284