1.2.3. Пример расчета тепловых параметров пожара

Исходные данные:

1.Расход воздуха в выработке Q=250 м³/мин.

2.Площадь сечения выработки S=12 м².

3.Длина выработки L=100 м.

4.Периметр выработки П=16 м.

5.Время от начала пожара т=20 мин.

6.Глубина, на которой пройдена выработка, H=800 м.

7.Глубина зоны постоянной температуры h₀=50 м.

8.Постоянная годовая температура пород t₀=13 °С.

9.Геотермический градиент для данного района =60 м/°С.

Рассчитать тепловые параметры вентиляционной струи в вы­работке, в которой возник пожар.

Решение

1.Скорость вентиляционной струи в выработке перед очагом

м/с.

2.Максимальная температура пожарных газов в очаге пожара

° С

3.Средняя температура пожарных газов в очаге пожара

°С

4.Средняя скорость перемещения очага пожара по выработке

м/ч

5.Возможная длина зоны горения крепи

м

6.Температура горных пород в месте пожара

°С

7.Температура пожарных газов на расстоянии L от очага пожара

°C

где а=18,5(0,8 +1)=18,5( +1) = 34,3 кДж/(кг°С); Q_B= = =69567,1кг/ч; р=1,29кг/м³;

8.Расстояния L_x ,на которых задаются определенные температуры: t_x1=500°С- температура, при которой возможен взрыв газовой смеси; t_x2 = 250°С - температура, при которой возможно загорание деревянных элементов крепи; t_x3=40°С - температура, допустимая при работе в респираторе;

t_x4 = 26 °С- нормальная температура,

9.График зависимости t_x=f(L_x) представлен на рис.1.

1.3. Оценка устойчивости вентиляции наклонной выработки при пожаре

1.3.1. Воздействие тепловой депрессии на режим проветривания

При возникновении пожара происходит нагрев воздушной струи, что вызывает появление тепловой депрессии. Если очаг пожара расположен в вертикальной или наклонной выработке, по которой движется восходящая струя, тепловая депрессия совпадает по направлению с депрессией вентилятора и усиливает тягу воздуха, создавая устойчивый вентиляционный режим. Если по выработке струя идет вниз, то тепловая депрессия будет противодействовать работе вентилятора, что может привести к опрокидыванию вентиляционной струи. В результате возможно изменение режима проветривания части вентиляционной сети или создание неустойчивого режима движения воздуха в отдельных выработках. Это может при­вести к загазированию продуктами горения рабочих участков и за­труднить выход людей при пожаре.

Величина тепловой депрессии зависит от места пожара, его стадии и размеров, температуры в очаге пожара, скорости движения нагретых газов, высоты нагреваемого столба воздуха. Существуют различные формулы для ее определения, надежность расчетов по которым зависит от точности вводимых при этом шахтных парамет­ров. При такой опасной аварийной ситуации, как пожар, предпочти­тельнее использовать методики, которые позволяют быстро с мини­мумом исходных данных и в то же время корректно определить ве­личину тепловой депрессии.

Наибольшего внимания с учетом вышеизложенного заслу­живает методика упрощенного расчета тепловой депрессии, разра­ботанная с учетом имеющихся на шахте данных о вентиляционном режиме и характеристике выработки, в которой возник пожар.

Для оценки направления движения воздуха в пожарной вы­работке необходимо знать величину и знак депрессии, создаваемую вентилятором главного проветривания. Она определяется замерами при проведении воздушно-депрессионных съемок или расчетным способом.