Лекция 7. Пожары на горных предприятиях

горных предприятиях
Дисциплина «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело»

жизни и здоровью граждан,
интересам общества и государства.
Рудничными называют пожары,

возникшие непосредственно в горных выработках (подземных и открытых) и массиве полезного ископаемого, а также на поверхности (надшахтных зданиях, складах полезного ископаемого и т.д.), если существует опасность попадания огня или продуктов горения в горные выработки. Подземными являются пожары, действующие в горных выработках.

в шахте горения, тления или самовозгорания горючего вещества с выделением

тепла и газов. В зависимости от характера возникновения подземные пожары подразделяются на:
- экзогенные (возникают от внешних источников тепла, воспламеняющих горючее вещество);
- эндогенные (медленно развиваются вследствие процесса самовозгорания окисляющегося).
Экзогенные пожары вызываются внешними источниками теплового импульса.
Причины экзогенных пожаров:
- небрежное обращение с открытым огнем (курение, несоблюдение мер предосторожности при огневых работах);
неправильная эксплуатация электрооборудования;
нарушение правил ведения взрывных работ;
чрезмерное трение движущихся частей машин и механизмов;
загорание метана в забоях и выработанных пространствах.

действием физико-химических процессов, происходящих в углях и углистых породах, склонных

к самоокислению и самовозгоранию. Причиной самовозгорания угля является низкотемпературное окисление при достаточном притоке воздуха для окисления и в то же время недостаточным для уноса тепла, образующегося при этом.
Опасностью возникновения экзогенных пожаров являются:
- способность угля к окислению кислородом воздуха;
- принятая технология ведения горных работ (система разработки, способ управления кровлей, схемы проветривания и др.)
- горно-геологические условия (угол падения пласта, мощность пласта, свойства боковых пород, наличие тектонических нарушений…).

шахт

на две группы:
Мероприятия по устранению тепловых импульсов;
Мероприятия по

сокращению возможных объектов горения.
Мероприятия по устранению тепловых импульсов:
1) При эксплуатации электрооборудования нельзя допускать:
- перегрузок и к.з. в электрической цепи;
размыкания под нагрузкой контактных частей или разрыва токопроводящего проводника;
слабых контактов в цепи;
утечек тока на землю.
2) При взрывных работах нельзя допускать:
- применение некачественных ВВ;
- применение повышенных зарядов ВВ;
- взрывание шпуровых зарядов без забойки, применение некачественной или выполненной из горючих материалов забойки.

канатов о элементы крепи и шпалы;
- трение конвейерных лент

о крепь выработок, невращающиеся ролики;
эксплуатация машин без достаточной смазки нормально трущихся деталей;
перегрева режущих зубков и механизмов.
Мероприятия по сокращению возможных объектов горения:
- применение негорючей или трудногорючей крепи;
замена горючих прорезиновых конвейерных лент и вентиляционных труб негорючими;
применение кабелей с негорючей оболочкой;
замена электрооборудования, имеющего горючее минеральное масло, электрооборудованием с сухими заполнителями;
применение гидросистем с негорючей рабочей жидкостью.

воздуха через выработанное пространство и своевременной их изоляции. Вскрытие, подготовка

и разработка пластов угля должны производится через полевые выработки. Выемочные участки должны разделятся противопожарными целиками шириной не менее 6м, которые ограничивают распространение пожара. Отработка участков производится только обратным ходом. Длина выемочных участков должна быть такой, чтобы время их отработки не превышало инкубационный период самовозгорания. В качестве способа управления кровлей в выработанных пространствах рекомендуется полная закладка.
Для изоляции выработанных пространств могут использоваться перемычки двух видов:
без вруба;
с врубом (по углю не менее 1,0 м и по
породе не менее 0,5м).
Наличие вруба имеет недостаток –
ослабляются вмещающие горные породы
и происходит образование в них
дополнительных трещин.

пород по периметру выработки глинистым или цементным раствором. Для увеличения

контакта перемычки со вмещающими породами в теле перемычки или в породах делают кольцевой паз, который заполняют цементным раствором. Для повышения устойчивости перемычки от напора воды применяют металлическую арматуру из стержней, вводимых в шпуры и тело перемычки.

Безврубовая брусчатая перемычка:
1 – мастика
2- бетон;
3 – шпуры;
4 – опалубка;
5 – короткие брусья;
6 – длинные брусья;
7 – вторая стенка опалубки.

способами. Пожары, возникающие в зданиях, сооружениях, а также экзогенные и

экзогенные пожары, возникающие в доступных местах подземных горных выработок и разрезах, обычно тушат активными способами.
Активный способ тушения – это непосредственное воздействие на очаг горения огнегасительными веществами (водой, пеной, песком, огнегасительным порошком, инертным газом и пр.) или дистанционная подача в зону горения этих веществ по трубопроводам, скважинам или по подводящим выработкам, а также удаление горящих масс с их охлаждением.
Пассивный способ тушения пожаров предусматривает изоляцию пожарного участка и применяется в случаях, когда очаг недоступен, неизвестно его местонахождения, нет достаточных средств для тушения, они неэкономичны или существует угроза взрыва горючих газов (метана более 2 %). Способ изоляции – это прекращение доступа воздуха в пожарный участок путем возведения в выработках перемычек, тампонирования трещин, соединяющих пожарный участок с действующими горными выработками или поверхностью и др.
Комбинированный способ тушения – это сочетание непосредственного воздействия на очаг огнегасительными средствами с одновременной изоляцией пожарного участка перемычками для прекращения к нему доступа кислорода. Большая часть эндогенных пожаров ликвидируется пассивным или комбинированным способами.

и тушения загораний в первоначальный момент их возникновения и ликвидации

развившихся пожаров.
Различают первичные, передвижные, автоматические (стационарные) пожаротушений средства, размещаемые в подземных горных выработках и камерах, и оперативные средства пожаротушения повышенной огнегасительной эффективности, стоящие на вооружении подразделений военизированных горноспасательных частей, обслуживающих горные предприятия.

их возникновения следует
использовать первичные средства пожаротушения:
▪ ручные огнетушители;
▪ песок;
▪

пожарный инвентарь.
Места их нахождения должны быть
обозначены табличками с надписями:
«Огнетушители», «Песок» и др.

Для условий шахт рекомендуются к применению порошковые, водопенные и углекислотные огнетушители вместимостью по 10 л, а также комбинированные порошково-аэрозольные и порошково-углекислотные огнетушители той же вместимости (по согласованию с ВГСЧ могут быть разрешены к применению огнетушители других типов и другой вместимости).

и надшахтном комплексе должно соответствовать требованиям, приведённым в таблице:
Примечания: 1. Допускается

использовать огнетушители меньшей вместимости при условии, если суммарная их вместимость будет не меньше указанной в таблице. 2. Знак «+» обозначает необходимость установки автоматического пожаротушения; знак «-» - установка автоматического пожаротушения необязательна.

и устья горных выработок, выходящих на поверхность.
Копры и надшахтные здания

при стволах, штольнях, шурфах, копровая часть слепых стволов, через которые поступает свежий воздух, должны сооружаться из несгораемого материала.
Несгораемыми материалами должны быть также закреплены устья всех вертикальных и наклонных стволов, штолен, шурфов на протяжении не менее 10 м от поверхности.
Подъёмные стволы шахт, предназначенные для подачи свежего воздуха, должны быть оборудованы вентиляционным каналом, устье которого должно выходить в отдельное здание из несгораемого материала с металлическими дверями, легко открывающимися изнутри.
Устья вертикальных стволов и шурфов, подающих свежий воздух в шахту, должны иметь металлические ляды, устья штолен и наклонных стволов – металлические двери.
В устьях всех вертикальных стволов и шурфов должен быть устроен кольцевой водопровод с оросителями. Кольцевые трубопроводы в устьях вертикальных стволов должны быть непосредственно соединены с пожарным водопроводом на поверхности. Задвижки для подачи воды в кольцевые трубопроводы должны быть расположены вне помещений, в которые могут распространиться продукты горения при пожаре в стволе или надшахтном здании.

– не менее 2 м3 /ч на 1 м2 поперечного сечения, при

горючей крепи ствола – не менее 6 м3 /ч на 1 м2 поперечного сечения.
Оросители на кольцевом трубопроводе рассчитываются и устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить создание водяной завесы по всему сечению ствола (шурфа) с требуемым расходом.
Кольцевые трубопроводы в устьях вентиляционных стволов и шурфов, далеко отстоящих от промплощадки шахты, могут быть сухотрубными. Выводы от них должны заканчиваться соединительными головками, вынесенными за пределы возможных зон задымления и распространения пожара.
Для противопожарной защиты стволов и надшахтных зданий внутри их на расстоянии не далее 10 м от устья ствола устанавливается не менее трёх пожарных кранов диаметром 65 – 70 мм.
Рядом с пожарными кранами устанавливаются ящики с рукавами длиной 20м и пожарными стволами.

пожара к оросителям в целях орошения шкивов и подшкивной площадки.

Оросители располагаются по периметру подшкивной площадки.
Суммарный расход воды на пожаротушение на копрах должен быть не менее 25 м3/ч при давлении у оросителей не менее 0,4 МПа.
Диаметр сухотрубной магистрали определяется расчётом, но должен быть не менее 50 мм.
Для обеспечения расчётных напоров и расходов при необходимости следует устанавливать повысительные насосы на нижней отметке копра (для башенных копров – не менее двух насосов: рабочий и резервный).
Вентили и задвижки, с помощью которых поступает вода в сухотрубную магистраль, должны располагаться вне помещений, в которых могут распространиться продукты горения при пожаре в шахте или надшахтном здании.

и изделиям, используемым в шахте.
Материалы и изделия, используемые в шахте

(конвейерные ленты, вентиляционные трубы, оболочки электрических кабелей и др.), как правило, должны быть негорючими.
Степень горючести и содержания ядовитых веществ, выделяющихся при горении допущенных материалов, должны соответствовать нормативам.
Во избежание накопления на поверхности изделий зарядов статического электричества величина удельного электрического сопротивления материалов вентиляционных труб и конвейерных лент не должна превышать 3·108 Ом·м.
Трубопроводы (шланги) для механизированного заряжания ВВ должны иметь удельное сопротивление материала не более 104 Ом·м.

закрепления горных выработок, а также новое оборудование без заключения институтов

по безопасности работ о степени их пожарной опасности и электрической фрикционной искробезопасности.
Запрещается применять дерево и другие горючие материалы для футеровки барабанов и роликов конвейеров, закрепления приводных и натяжных секций ленточных конвейеров, устройства приспособлений, предотвращающих сход ленты, переходных мостиков через конвейеры, для изготовления установочных брусьев и прокладок под ленточные и скребковые конвейеры (кроме приводных секций), для устройства площадок в местах посадки и схода людей с конвейеров и временных настилов под оборудование.
Допускается применение для этих целей древесных материалов, пропитанных огнезащитным составом.

эффективность проекта противопожарной защиты шахт, является обязательное закрепление наиболее ответственных

горных выработок и камер несгораемыми и трудносгораемыми материалами.
Горные выработки в зависимости от назначения и срока службы крепятся материалами, группа горючести и степень огнестойкости которых должны быть не ниже требований, приведённых в таблице на следующем слайде.

крепи.
При наличии за крепью пустот они должны быть заложены материалом,

группа горючести которого соответствует группе горючести крепи. Вентиляционные сбойки и входы в камеры, а также прилегающие к ним горные выработки на расстоянии не менее 5 м в обе стороны от камеры и против самой камеры крепятся тем же материалом, что и камера.
Если подводящие к камере выработки имеют длину более 5 м, то указанным материалом должна быть закреплена часть выработки на протяжении не менее 5 м, считая от камеры.
Все конструкции из дерева, примыкающие к вскрывающим выработкам, деревянная затяжка арочной крепи, деревянные перемычки, возводимые в подземных горных выработках, должны обрабатываться огнезащитным составом.

пожаров, на каждой шахте должны быть сооружены поверхностные и подземные

противопожарные склады, которые располагаются на каждом действующем горизонте на свежей вентиляционной струе в специальных камерах или заездах, закреплённых несгораемой крепью и оборудованных рельсовыми подъездными путями (при наличии рельсовой откатки).
Разрешается размещать противопожарное оборудование непосредственно в вагонах (пожарный поезд) или в специальных транспортных машинах с ДВС.
Номенклатура оборудования, инструмента и материалов, находящихся в подземных противопожарных складах, приведена в таблице на следующем слайде.
Примечания: 1. В зависимости от степени пожароопасности шахты, объёма и характера горных работ по согласованию с органами Федеральной службы по экологическому и технологическому и атомному надзору и ВГСЧ количество оборудования, инструментов и материалов, находящихся в противопожарном складе, может быть скорректировано.
2. На шахтах, не опасных по самовозгоранию руд и вмещающих пород, не опасным по взрывам газов и пыли и закреплённых преимущественно несгораемой крепью, разрешается по согласованию с ВГСЧ исключать из номенклатуры подземного противопожарного склада пеногенератор и запас пенообразователя и комплектовать их взамен ручными огнетушителями.

рудничной пылью следует проектировать объединённый пожарно-оросительный водопровод.
В выработках, не опасных

по газу и (или) пыли и по возгоранию руд, при отсутствии в них самоходного оборудования с ДВС, электрических силовых кабелей и деревянной крепи необходимость пожарно-оросительного водопровода определяется главным инженером шахты по согласованию с ВГСЧ промрайона.
Сеть пожарно-оросительного водопровода должна быть постоянно заполнена водой под напором с нормируемыми пожарно-расходными характеристиками. При расчёте гидравлических параметров принимается один условный пожар в шахте продолжительностью 3 часа.
Система подачи воды в шахту должна быть централизована и, базироваться на надёжных источниках, расположенных, как правило, на поверхности шахты.
Подача воды в пожарно-оросительный водопровод может осуществляться от сети хозяйственно-питьевого водопровода с поверхности, из поверхностных резервуаров (самотёком или с помощью насосов). Допускается подача воды из шахтных водосборников при условии предварительной её очистки до установленных норм.

по подаче требуемого количества воды в пожарно-оросительный водопровод шахты на

пожаротушение с отключением всех поверхностных второстепенных потребителей. Такие мероприятия и схема их осуществления должны находиться у диспетчера шахты. Ответственные лица, задействованные в отключении потребителей, должны быть ознакомлены с ними под роспись.
Подача воды в шахту должна предусматриваться по двум независимым трубопроводам, проложенным, как правило, по разным воздухоподающим стволам и закольцованными между собой на рабочих горизонтах. При невозможности закольцовки трубопроводов должна предусматриваться прокладка двух пожарно-оросительных водопроводов (рабочего и резервного) в одном из стволов.
Наклонные стволы допускается оборудовать только одним пожарно-оросительным водопроводом (без резервного).
Проект противопожарной защиты при необходимости должен предусматривать на нужды пожаротушения использование всех действующих водоотливных магистралей, воздухопроводов и пульпопроводов. Для этого они должны быть соединены с пожарно-оросительным водопроводом и приспособлены для подачи воды. Переключающие устройства должны быть пронумерованы, обозначены на схеме водопроводов и, иметь описание о порядке их применения.

должны быть обоснована гидравлическим расчётом и расчётом на прочность. Резервные

трубопроводы пожарными кранами могут не оборудоваться.
Сеть пожарно-оросительного водопровода в подземных выработках должна состоять из магистральных и участковых линий.
Магистральные линии прокладываются в вертикальных и наклонных стволах, штольнях, околоствольных дворах, квершлагах, главных и групповых откаточных штреках, уклонах.
Участковые линии прокладываются в участковых откаточных и вентиляционных штреках, ортах, подэтажных штреках, тупиковых выработках.
Параметры пожарно-оросительного водопровода независимо от результатов гидравлических расчётов должны соответствовать критическим значениям, приведённым в таблице.

диаметра, как правило, не допускается. Пожарно-оросительный водопровод оборудуется однотипными пожарными

кранами, которые должны быть размещены:
▪ у всех камер на расстоянии 10 м от входа в камеру со стороны поступающей струи воздуха. Рядом с пожарным краном устанавливается ящик с рукавом длиной 20 м и пожарным стволом;
▪ в выработках с ленточными конвейерами через каждые 50 м. Дополнительно по обе стороны приводной головки конвейера на расстоянии 10 м от неё устанавливается два пожарных крана, рядом с которыми устанавливаются ящики с рукавами длиной 20 м и пожарными стволами;
▪ у каждого ходка на склад ВМ на расстоянии 10 м со стороны поступающей струи воздуха, ящик с рукавами (20 м) и пожарными стволами;
▪ у пересечений и ответвлений подземных выработок;
▪ в горизонтальных горных выработках, не имеющих пересечений и ответвлений, а также в наклонных стволах и штольнях – через 200 м;
▪ в наклонных выработках, не имеющих пересечений и ответвлений, - через каждые 100м;
▪ в околоствольных дворах, где нет камер, - через каждые 100м;
▪ с каждой стороны шахтного ствола у сопряжения его с околоствольным двором, ящик с рукавом (20м) и пожарный ствол;
▪ в тупиковых выработках длиной более 50 м, закрепленных сгораемой крепью, - через каждые 50 м. В устье выработки у пожарного крана устанавливается ящик с двумя рукавами длиной по 20 м и пожарным стволом;
▪ необходимость установки и количества пожарных кранов в подэтажных выработках определяется главным инженером шахты по согласованию с ВГСЧ с учётом пожарной опасности участка.

от почвы выработки в местах, удобных доля обслуживания.
На ящиках для

хранения пожарных рукавов и стволов должны быть надписи: «Пожарные рукава, стволы».
Для отключения отдельных участков пожарно-оросительного водопровода на трубопроводе должны быть установлены перекрывные вентили и задвижки в следующих местах:
▪ на всех ответвлениях водопроводных линий;
▪ на водопроводных линиях, не имеющих ответвлений, через каждые 400м.
На участках водопроводов, где давление превышает 1,0 МПа, перед пожарными кранами должны устанавливаться гидроредукторы.
Для подземных водопроводов следует предусматривать защиту от коррозии и блуждающих токов.
Весь шахтный пожарно-оросительный водопровод должен окрашиваться в опознавательный красный цвет.
Окраска может быть выполнена в виде полосы шириной 50 мм по всей длине трубопровода или в виде колец шириной 50 мм, наносимых через 150-200 мм.

(п. 429) на промплощадках шахт оборудуются противопожарные склады, располагаемые на

расстоянии не более 100 м от надшахтных зданий, устьев штолен и автотранспортных уклонов. Склады должны быть связаны с перечисленными объектами рельсовыми путями или автодорогами.
Допускается устройство противопожарного склада в изолированном помещении надшахтного здания, выполненного из сборного железобетона.
Для хранения пенообразователя и огнетушащего порошка следует предусмотреть утеплённые помещения.
Номенклатура оборудования, инструментов и материалов, которые должны находиться в поверхностном противопожарном складе, приведена в таблице на следующем слайде.