Противопожарная защита шахт

Создать надежную противопожарную защиту шахт современной высокомеханизированной и потенциально пожароопасной шахты — значит решить две основные задачи:

1. Обеспечить все пожароопасные узлы шахты, оборудование и устройства эффективными средствами пожаротушения и подготовить всех рабочих и надзор шахты к умелому применению этих средств для тушения возникающих загораний.
2. Создать пожарные бригады или добровольные вспомогательные команды на всех участках шахты и в местах наиболее вероятного возникновения пожаров и обучить их способам тушения подземных пожаров; снабдить их изолирующими дыхательными аппаратами.

Для создания эффективной системы противопожарной защиты необходимо для каждой шахты (рудника) разработать и осуществить специальный проект противопожарной защиты шахт:

• поверхностного технологического комплекса (надшахтных зданий, копров и др.);
• стволов, околоствольных дворов, подземных электроподстанций, зарядных станций, депо электровозов и др.;
• выработок главного направления (квершлагов, штреков, центральных бремсбергов, уклонов и ходков при них);
• участковых выработок (бремсбергов, уклонов и ходков при них, откаточных и вентиляционных штреков, забоев подготовительных выработок, участковых электромашинных камер и др.);
• очистных выработок.

Основным руководством при составлении проектов противопожарной защиты шахт (рудников) должны быть нормативы действующих Правил безопасности и документы, изданные в их развитие (нормы противопожарной защиты шахт, примерные проекты противопожарной защиты и др ). При составлении проектов противопожарной защиты шахты (рудника) необходимо указать и степень огнестойкости материалов, применяемых для крепления тех или иных выработок (главных, капитальных, участковых).

При составлении проектов противопожарной защиты шахт (рудников) не допускаются необоснованные упрощенные решения при определении источников и средств противопожарного водоснабжения. Не следует использовать для подачи воды к местам возможных пожаров воздухопроводы, водоотливные ставы, сложные устройства и приспособления для подачи воды, так как они не гарантируют своевременного начала тушения пожара и неоднократно служили причиной широкого его распространения.

Все объекты поверхностного технологического комплекса должны быть защищены в полном соответствии с требованиями СНиП, согласно которым сооружают:
пожарный водоем;

• насосную станцию с пожарным трубопроводом, подведенным к устьям стволов шахт;
• склад противопожарных материалов;
• устройство для тушения пожаров в стволах, штольнях и шурфах.

Водоснабжение горных выработок, как правило, должно быть централизованным. Источниками водоснабжения могут быть поверхностные водопроводы, реки, озера, пруды, артезианские скважины, шахтные воды и др.

Вода для тушения пожара должна подаваться на промплощадку шахты от двух независимых источников, каждый из которых обеспечивает водоотдачу не менее 11,1 л/с (40 м3/ч). При этом на промплощадке всегда должен быть утепленный резервуар с неприкосновенным запасом воды, достаточным для тушения пожара в течение не менее 3 ч. На реконструируемых и вновь проектируемых шахтах этот объем должен составлять не менее 300 м3, а на шахтах, находящихся в эксплуатации, не менее 250 м3.

При невозможности иметь два независимых источника воды на поверхности шахты должны сооружаться водоемы, позволяющие тушить пожар в течение 5 ч. Объем такого водоема должен быть не менее 500 м3.

Если необходимый запас воды па наружное пожаротушение в течение 3 ч при расчетном расходе воды до 90 м3/ч и в течение 1 ч при расчетном расходе воды свыше 90 м3/ч окажется больше соответственно на 300 и 500 м3, то неприкосновенный запас воды в водоемах устанавливается по расчету на наружное пожаротушение.

Около противопожарных резервуаров устраивают насосные станции, где устанавливают два противопожарных насоса (рабочий и резервный), которые должны быть обеспечены электроэнергией путем присоединения к двум независимым источникам.

От пожарного резервуара к каждому шахтному стволу и между зданиями и сооружениями должен быть проложен утепленный водопровод диаметром не менее 100 м

Для противопожарной защиты стволов в надшахтном здании устанавливают не менее трех пожарных кранов диаметром 70 мм, подачу воды к которым следует предусматривать от наружного хозяйственно-питьевого или пожарного трубопровода. К каждому стволу подводят специальный трубопровод, в который при помощи насосов подают воду от пожарного водоема.

Трубопровод должен быть снабжен задвижками и переключающими устройствами, позволяющими использовать для тушения пожара воду как из водопровода на поверхности, так и из шахтных водоотливных ставов.

Кольцевой трубопровод для создания водяной завесы в основном оборудуют несколькими водоразбрызгивающими насадками, создающими плотный водяной факел в устьях стволов. Число таких насадок бывает от четырех до семи. Общий расход воды для тушения пожаров в стволах, закрепленных негорючей крепью, определяется из условия необходимости создания завесы плотностью не менее 2 м3/ч на 1 м2 их площади поперечного сечения, а в шурфах, закрепленных горючей крепью,—не менее 6 м3/ч. При таких нормативах расход воды на завесу в клетевом стволе диаметром 6 м составит 85 м3/ч, а в вентиляционном стволе диаметром 4,5 м — 48 м3/ч.

Для противопожарной защиты удаленных от промплощадки шурфов, подавать воду к которым по специальному трубопроводу экономически нецелесообразно, должен быть устроен противопожарпый водоем вместимостью не менее 100 м3, оборудованный погружным насосом для подачи воды в распылительные насадки.

Сухотрубными трубопроводами оборудуют шахтные копры, на которых размещают винтовые насадки диаметром 6 мм для орошения шкивов и подшкивных площадок при тушении пожаров с расходом воды 3 м3/ч.

Устья вертикальных стволов и шурфов оборудуют лядами, устья штолен н наклонных стволов — противопожарными дверями. Ляды и двери изготавливают из негорючих материалов. На промплощадке каждой шахты создаются противопожарные склады.

Перечень и количество материалов и оборудования регламентируются «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

Каждая современная шахта (рудник) имеет весьма развитую сеть противопожарного трубопровода. Так, суммарная протяженность подземного противопожарного трубопровода па шахтах угольной промышленности составляет около 20 тыс. км (половина длины окружности нашей планеты по экватору). Обычно на шахтах вода, подаваемая по противопожарному трубопроводу, используется и для пылеподавления. В связи с этим такой трубопровод должен обеспечивать подачу достаточного количества воды для:

• непосредственного тушения подземных пожаров;
• устройства водяных завес на путях распространения пожара;
• предварительного увлажнения угля в массиве;
• подавления пыли, образующейся при работе в забоях, а также при транспортировании угля и породы;
• связывания и удаления пыли, осевшей в выработках.

Пожарно-оросительные водопроводы шахт должны иметь централизованную систему с надежными источниками водоснабжения. При этом в шахтах, разрабатывающих угольные пласты, вскрытые кроме главных стволов, фланговыми вентиляционными стволами или шурфами, подавать воду в горные выработки рекомендуется но водоподающим ставам, проложенным по вентиляционным стволам или шурфам.

При подаче воды с поверхности по вентиляционному стволу необходимо предусматривать прокладку двух ставов — рабочего и резервного. Если водоподающий став расположен во вспомогательном стволе, то в качестве резервного используется шахтный водоотливной став.

Пожарно-оросительный централизованный трубопровод проводится во все или почти все забои, выработки и камеры.

При централизованном водоснабжении шахты вода из резервуара или водопроводной сети, расположенной на поверхности, подастся по трубопроводу к устью ствола и далее по этому трубопроводу до нижнего рабочего горизонта.

Для снижения избыточного напора применяются две схемы:

1. подача воды в шахту по стволу глубиной до 200 м с использованием разгрузочных резервуаров;
2. подача воды в шахту по стволу глубиной более 200 м с использованием гидравлических понижающих давления редукторов.

Выемочные участки могут снабжаться водой с откаточного или вентиляционного горизонтов. Подача воды с вентиляционного горизонта имеет преимущества, так как не требует подкачки насосами. Однако при этом увеличивается длина трубопроводной линии, так как прокладка пожарно-оросительного трубопровода по откаточному горизонту является обязательной.

В проекте противопожарной защиты шахт должно предусматриваться использование в качестве резерва всех имеющихся в выработках трубопроводов другого назначения (за исключением гидроприводов). Все эти трубопроводы должны быть обеспечены арматурой, позволяющей в любое время подать по ним воду.

Сеть пожарно-оросительных трубопроводов в выработках должна состоять из магистральных и участковых линий, диаметр которых независимо от расчета на пропускную способность должен быть не менее 100 мм.

Магистральные линии прокладываются в выработках главных направлений, а участковые—в откаточных (сборных), вентиляционных (бортовых) и ярусных (промежуточных) штреках.

Давление воды у пожарных кранов при нормируемом расходе на тушение пожара должно составлять 0,6—1,5 МПа, а в трубопроводах давление ограничивается только их прочностью.

В наклонных выработках (бремсбергах и уклонах) допускается увеличение давления до 2 МПа.

Для определения всех других параметров сети подземного водоснабжения и трубопроводов пользуются Указаниями но проектированию трубопроводов, прокладываемых в подземных выработках угольных шахт.

Кроме противопожарного водоснабжения шахт и рудников горные выработки обеспечиваются и другими средствами пожаротушения.

Для предотвращения распространения происходящих загораний в околоствольном дворе шахты все сопряжения стволов с околоствольным двором, выработки собственно околоствольного двора, электромашинные камеры, камеры электроподстанций и распределительных пунктов высокого напряжения, а также другие камеры с длительным сроком службы должны крепиться негорючей крепью (бетоном).

По всем выработкам околоствольного двора должен быть проложен пожарно-оросительный трубопровод (диаметром 125— 150 мм), оборудованный пожарными кранами. Краны должны быть размещены:

• по обе стороны всех камер на расстоянии 10 м. Рядом с пожарными кранами устанавливают ящики, в которых хранят ствол со спрыском диаметром 19 мм, рукав диаметром 66 мм, длиной 20 м, имеющий на обоих концах соединительные головки (гайки);
• у каждого ходка в склад взрывчатых материалов по обе стороны на расстоянии 10 м. Здесь же у каждого пожарного крана устанавливают ящик с одним рукавом длиной 20 м и пожарным стволом;
• у пересечений и ответвлений подземных выработок;
• в горизонтальных выработках, не имеющих пересечений и ответвлений,— через 200 м;
• в околоствольных дворах, где нет камер,— через 100 м;
• с каждой стороны ствола у сопряжения его с околоствольным двором.

Первичные средства пожаротушения (ручные огнетушители, песок, инертная пыль) располагают снаружи камеры (при непостоянном дежурстве людей в камерах) и внутри нее (при постоянной работе в камере или при дежурстве в ней персонала, обученного пользованию этими средствами).

Противопожарная защита камер, в которых расположены центральные электроподстанции, осуществляется не только подручными средствами, но и автоматически действующими противопожарными установками (пенными или порошковыми). Крепь таких камер возводят из негорючих материалов; ходки, ведущие в камеру, оборудуют металлическими дверями.

При защите от пожара выработок бремсбергового поля применяют как подручные средства (огнетушители пенные или порошковые, песок, инертную пыль), так и мощные огнетушительные установки (пенные или порошковые) типа ОС-200, УП-250 и УП-500 (около лебедочной камеры) и стационарные пожарно-оро-сительные трубопроводы (параметры трубопроводов определяют расчетным путем). Особо надежно защищают приводные головки ленточных конвейеров.

В забой откаточных штреков проводят противопожарно-оросительный трубопровод, который не должен отставать от забоя более чем на 20 м (длина пожарного рукава). На конце трубопровода устанавливают пожарный кран, рядом с которым размещается пожарный рукав со стволом.

На вентиляционных штреках (на расстоянии 50—100 м от лавы) устанавливаются автоматические установки переносные водяного тушения УВЗ-2.

Пожарно-оросительный трубопровод с главного откаточного штрека должен быть проложен по ходку уклона и разведен по этажным откаточным штрекам до лав.

В местах сопряжения уклона и ходка с этажными штреками и через каждые 200 м по этим штрекам на трубопроводе устанавливают отводы с пожарными гайками. По уклону и другим выработкам уклонного поля размещают ручные огнетушители (через каждые 200 м по длине выработок). Более надежно защищают погрузочные пункты. Здесь устанавливают по четыре огнетушителя. Кроме того, вблизи приводов и электроустановок в лаве размещают ящики с песком или инертной пылью.

Особенно надежно следует защищать от пожаров ленточные конвейеры. Для того чтобы любое загорание на головке и на расстоянии 20—25 м от нее было ликвидировано в начальной стадии, можно монтировать автоматические водяные установки типа УАК-2 или автоматические установки порошковые типа «Буран».

В связи с тем, что отмечены случаи загорания конвейеров вне приводных головок, ВНИИГД ведет работы по автоматической противопожарной защите выработок, оборудованных ленточными конвейерами по всей их длине.

Выше указывалось, что противопожарная защита шурфов, расположенных вдали от промплощадки шахты, осуществляется трубопроводами с водоразбрызгивающими насадками. При этом питание системы водой производится от специальных водоемов вместимостью не менее 100 м3 с погружным насосом.

Для защиты шурфа снизу, на расстоянии 10 м от сопряжения его с горными выработками, должны быть сделаны отводы с пожарными гайками, смонтированными на стационарном пожарно-оросительном трубопроводе.

Наиболее надежным противопожарным фактором в шахте является высокая огнестойкость крепи горных выработок.