第六章火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流紊亂防治

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 火災(zāi)時(shí)期常見(jiàn)的風(fēng)流紊亂形式火災(zāi)時(shí)期常見(jiàn)的風(fēng)流紊亂形式 第二節(jié)第二節(jié) 火風(fēng)壓的生成與計(jì)算火風(fēng)壓的生成與計(jì)算 第三節(jié)第三節(jié) 旁側(cè)支路風(fēng)流紊亂的原因及其防治旁側(cè)支路風(fēng)流紊亂的原因及其防治 第四節(jié)第四節(jié) 主干風(fēng)路火災(zāi)的控制主干風(fēng)路火災(zāi)的控制 第五節(jié)第五節(jié) 礦井火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流紊亂實(shí)例礦井火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流紊亂實(shí)例第一節(jié)第一節(jié) 火災(zāi)時(shí)期常見(jiàn)的風(fēng)流紊亂形式火災(zāi)時(shí)期常見(jiàn)的風(fēng)流紊亂形式 一旦礦井發(fā)生火災(zāi)事故，不管是內(nèi)因火災(zāi)還是外因火災(zāi)，由于是缺一旦礦井發(fā)生火災(zāi)事故，不管是內(nèi)因火災(zāi)還是外因火災(zāi)，由于是缺氧燃燒，往往成生大量的有毒有害氣體及高溫?zé)熈?。如果煙流流?jīng)的氧燃燒，往往成生大量的有毒有

2、害氣體及高溫?zé)熈?。如果煙流流?jīng)的通道不暢通以及火源溫度特別高，生成大量的煙霧，則通道不暢通以及火源溫度特別高，生成大量的煙霧，則往往容易造成往往容易造成礦井風(fēng)流局部或全礦性的紊亂礦井風(fēng)流局部或全礦性的紊亂，煙流可能侵入不該到達(dá)的區(qū)域。如果，煙流可能侵入不該到達(dá)的區(qū)域。如果沒(méi)有正確的防范措施，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，導(dǎo)致事故的擴(kuò)大，造成沒(méi)有正確的防范措施，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，導(dǎo)致事故的擴(kuò)大，造成更大的傷亡事故。更大的傷亡事故。 例如例如19471947年年1 1月月3030 波蘭莫澤尤夫礦，采區(qū)上山發(fā)生火災(zāi)，由于礦井波蘭莫澤尤夫礦，采區(qū)上山發(fā)生火災(zāi)，由于礦井通風(fēng)管理薄弱，加之領(lǐng)導(dǎo)對(duì)火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流的變化

3、規(guī)律缺乏知識(shí)，處理通風(fēng)管理薄弱，加之領(lǐng)導(dǎo)對(duì)火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流的變化規(guī)律缺乏知識(shí)，處理不當(dāng)，以至位于火區(qū)上風(fēng)側(cè)遠(yuǎn)離火源的采區(qū)遭到有毒氣體的侵襲，致不當(dāng)，以至位于火區(qū)上風(fēng)側(cè)遠(yuǎn)離火源的采區(qū)遭到有毒氣體的侵襲，致使人喪生。使人喪生。 1)1)礦井概況礦井概況通風(fēng)系統(tǒng)示意圖通風(fēng)系統(tǒng)示意圖( (圖圖6-33a)6-33a)與網(wǎng)路圖與網(wǎng)路圖( (圖圖6-33b)6-33b)只繪出了與火災(zāi)有只繪出了與火災(zāi)有關(guān)部分。風(fēng)流從進(jìn)風(fēng)井筒進(jìn)入生產(chǎn)水平后，通過(guò)大巷、石門(mén)關(guān)部分。風(fēng)流從進(jìn)風(fēng)井筒進(jìn)入生產(chǎn)水平后，通過(guò)大巷、石門(mén)(2-3-1-5)(2-3-1-5)分別流向礦井兩翼的各個(gè)煤層采區(qū)。西翼采區(qū)因自然發(fā)火封閉，生產(chǎn)分別流向礦井

4、兩翼的各個(gè)煤層采區(qū)。西翼采區(qū)因自然發(fā)火封閉，生產(chǎn)安排在東翼采區(qū)和西翼的上階段。暗井是從上階段下放重車的通道。安排在東翼采區(qū)和西翼的上階段。暗井是從上階段下放重車的通道。 2)2)事故發(fā)生經(jīng)過(guò)事故發(fā)生經(jīng)過(guò) 火災(zāi)的發(fā)生是由于封閉的老火區(qū)復(fù)燃外延引燃了鄰近采區(qū)上山火災(zāi)的發(fā)生是由于封閉的老火區(qū)復(fù)燃外延引燃了鄰近采區(qū)上山(3)(3)的木支架造成的木支架造成的的。事故發(fā)生的當(dāng)天一位區(qū)長(zhǎng)曾于。事故發(fā)生的當(dāng)天一位區(qū)長(zhǎng)曾于1212點(diǎn)點(diǎn)3030分檢查工作路過(guò)此地，并且發(fā)覺(jué)從火區(qū)密封墻分檢查工作路過(guò)此地，并且發(fā)覺(jué)從火區(qū)密封墻上向外涌出青煙，這時(shí)井下各個(gè)采區(qū)都在照常工作，但上向外涌出青煙，這時(shí)井下各個(gè)采區(qū)都在照常工作

5、，但42min42min后，突然從原來(lái)上風(fēng)的暗后，突然從原來(lái)上風(fēng)的暗井下口向石門(mén)涌出大量濃煙，摻入新風(fēng)，毒化了位于上風(fēng)頭的采區(qū)。因?yàn)闆](méi)有估計(jì)到火井下口向石門(mén)涌出大量濃煙，摻入新風(fēng)，毒化了位于上風(fēng)頭的采區(qū)。因?yàn)闆](méi)有估計(jì)到火勢(shì)的發(fā)展，沒(méi)有預(yù)料到火煙會(huì)從暗井下涌，所以沒(méi)有通知和撤出東翼采區(qū)的工人，以致勢(shì)的發(fā)展，沒(méi)有預(yù)料到火煙會(huì)從暗井下涌，所以沒(méi)有通知和撤出東翼采區(qū)的工人，以致2525人中毒犧牲。人中毒犧牲。 3)3)事故原因及教訓(xùn)事故原因及教訓(xùn) 此次事故的發(fā)生完全是由于老火區(qū)封閉不嚴(yán)，燃燒外延而引起，基層領(lǐng)導(dǎo)也未此次事故的發(fā)生完全是由于老火區(qū)封閉不嚴(yán)，燃燒外延而引起，基層領(lǐng)導(dǎo)也未能給予足夠的重視，盡

6、管發(fā)現(xiàn)火情而卻未能及時(shí)處理，以致釀成了此次事故，從中可以能給予足夠的重視，盡管發(fā)現(xiàn)火情而卻未能及時(shí)處理，以致釀成了此次事故，從中可以總結(jié)出如下的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：總結(jié)出如下的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：(1)(1)在處理礦井火災(zāi)時(shí)，尤其針對(duì)發(fā)生在上行風(fēng)流中的火災(zāi)，首先在處理礦井火災(zāi)時(shí)，尤其針對(duì)發(fā)生在上行風(fēng)流中的火災(zāi)，首先要著眼于控制火勢(shì)要著眼于控制火勢(shì)的發(fā)展，以減小火風(fēng)壓的生成的發(fā)展，以減小火風(fēng)壓的生成，這就要求將直接滅火法放在首位。同時(shí)要求在火源前面，這就要求將直接滅火法放在首位。同時(shí)要求在火源前面張掛臨時(shí)風(fēng)簾，以減少向火源點(diǎn)供風(fēng)達(dá)到減弱火勢(shì)的目的。張掛臨時(shí)風(fēng)簾，以減少向火源點(diǎn)供風(fēng)達(dá)到減弱火勢(shì)的目的。(2)(2)在火

7、源前面張掛風(fēng)簾一是可以減少向火區(qū)供風(fēng)，控制火勢(shì)發(fā)展，同時(shí)也起了增大在火源前面張掛風(fēng)簾一是可以減少向火區(qū)供風(fēng)，控制火勢(shì)發(fā)展，同時(shí)也起了增大火區(qū)支路風(fēng)阻穩(wěn)定風(fēng)流的作用。但在瓦斯礦井要十分注意檢查火源與風(fēng)簾之間的巷道里火區(qū)支路風(fēng)阻穩(wěn)定風(fēng)流的作用。但在瓦斯礦井要十分注意檢查火源與風(fēng)簾之間的巷道里是否有局部積聚的瓦斯。是否有局部積聚的瓦斯。(3)(3)保證回風(fēng)系統(tǒng)的排煙道路暢通保證回風(fēng)系統(tǒng)的排煙道路暢通，因此，在排煙的道路上如果有風(fēng)窗存在，要及時(shí)，因此，在排煙的道路上如果有風(fēng)窗存在，要及時(shí)開(kāi)啟，如果能找到一條臨時(shí)的通道使煙流短路，以最小的阻力排出礦井就更為理想。不開(kāi)啟，如果能找到一條臨時(shí)的通道使煙流短路

8、，以最小的阻力排出礦井就更為理想。不過(guò)關(guān)鍵在于日常對(duì)礦井回風(fēng)系統(tǒng)的管理，保持回風(fēng)道支架完整，斷面足夠大，風(fēng)速無(wú)超過(guò)關(guān)鍵在于日常對(duì)礦井回風(fēng)系統(tǒng)的管理，保持回風(fēng)道支架完整，斷面足夠大，風(fēng)速無(wú)超限的區(qū)段，沒(méi)有局部阻塞是十分重要的。限的區(qū)段，沒(méi)有局部阻塞是十分重要的。(4)(4)在上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在排煙的線路上已經(jīng)撤出人員的情況下，千萬(wàn)不能停在上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在排煙的線路上已經(jīng)撤出人員的情況下，千萬(wàn)不能停止主扇運(yùn)轉(zhuǎn)，更不允許輕易采取反風(fēng)措施。止主扇運(yùn)轉(zhuǎn)，更不允許輕易采取反風(fēng)措施。1 1、基本概念、基本概念1)1)直接煙侵區(qū)直接煙侵區(qū)火災(zāi)時(shí)期，風(fēng)流保持正常流動(dòng)火災(zāi)時(shí)期，風(fēng)流保持正常流動(dòng)時(shí)，火

9、煙隨風(fēng)流流動(dòng)直接侵入的地區(qū)。時(shí)，火煙隨風(fēng)流流動(dòng)直接侵入的地區(qū)。2)2)主干風(fēng)路主干風(fēng)路從入風(fēng)井經(jīng)火源到風(fēng)井扇風(fēng)機(jī)擴(kuò)散從入風(fēng)井經(jīng)火源到風(fēng)井扇風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器流出的風(fēng)路。器流出的風(fēng)路。3)3)旁側(cè)支路旁側(cè)支路除主干風(fēng)路以外的支路。除主干風(fēng)路以外的支路。4)4)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)通風(fēng)網(wǎng)路中的起始點(diǎn)、分風(fēng)點(diǎn)與匯風(fēng)通風(fēng)網(wǎng)路中的起始點(diǎn)、分風(fēng)點(diǎn)與匯風(fēng)點(diǎn)。點(diǎn)。5)5)火風(fēng)壓火風(fēng)壓礦井火災(zāi)時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)路中出現(xiàn)的附礦井火災(zāi)時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)路中出現(xiàn)的附加熱風(fēng)壓，即火災(zāi)時(shí)期自然風(fēng)壓的增量。加熱風(fēng)壓，即火災(zāi)時(shí)期自然風(fēng)壓的增量。1 12 23 35 56 67 74 4火火8 89 91 12 23 35 56 67 74 4火火8 89 91

10、 12 23 35 56 67 74 4火火8 89 91 12 23 35 56 67 74 4火火8 89 91 12 23 35 56 67 74 4火火8 89 92 2、風(fēng)流紊亂的形式、風(fēng)流紊亂的形式1 1）旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)）旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)火災(zāi)時(shí)期火煙可能從主干風(fēng)路的排煙段分出一股火災(zāi)時(shí)期火煙可能從主干風(fēng)路的排煙段分出一股煙流流朝著最近的旁側(cè)支路逆流流動(dòng)。煙流流朝著最近的旁側(cè)支路逆流流動(dòng)。2 2）主干風(fēng)路風(fēng)流的逆退）主干風(fēng)路風(fēng)流的逆退火災(zāi)時(shí)期火煙可能一方面從主干風(fēng)路的排煙段排出火災(zāi)時(shí)期火煙可能一方面從主干風(fēng)路的排煙段排出，另一方面還可能充滿巷道全斷面逆著主干風(fēng)路的，另一方面還可

11、能充滿巷道全斷面逆著主干風(fēng)路的進(jìn)風(fēng)方向朝著最近的節(jié)點(diǎn)流去。進(jìn)風(fēng)方向朝著最近的節(jié)點(diǎn)流去。3 3）煙流的滾退）煙流的滾退在火源上風(fēng)頭巷道同一斷面內(nèi)既有新鮮風(fēng)流沿著底在火源上風(fēng)頭巷道同一斷面內(nèi)既有新鮮風(fēng)流沿著底板保持原有方向向火源流動(dòng)，同時(shí)又有煙流沿著頂板保持原有方向向火源流動(dòng)，同時(shí)又有煙流沿著頂板逆風(fēng)回退。板逆風(fēng)回退。1 12 23 35 56 67 74 4火火8 89 91 12 23 35 56 67 74 48 89 9火火1 12 23 35 56 67 74 48 89 9火火 1 1、火風(fēng)壓的概念、火風(fēng)壓的概念 礦井發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通風(fēng)網(wǎng)路中出現(xiàn)的附加熱風(fēng)壓稱為火礦井發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通風(fēng)網(wǎng)路

12、中出現(xiàn)的附加熱風(fēng)壓稱為火風(fēng)壓。也有人稱火風(fēng)壓為礦井火災(zāi)時(shí)期自然風(fēng)壓的增量。風(fēng)壓。也有人稱火風(fēng)壓為礦井火災(zāi)時(shí)期自然風(fēng)壓的增量。 局部火風(fēng)壓：局部火風(fēng)壓：礦井發(fā)生、火災(zāi)后，高溫火煙流經(jīng)每段傾礦井發(fā)生、火災(zāi)后，高溫火煙流經(jīng)每段傾斜或垂直的井巷時(shí)，在局部區(qū)段上產(chǎn)生的火風(fēng)壓。斜或垂直的井巷時(shí)，在局部區(qū)段上產(chǎn)生的火風(fēng)壓。 全礦火風(fēng)壓：全礦火風(fēng)壓：礦井發(fā)生火災(zāi)后，高溫火煙流經(jīng)每段傾斜礦井發(fā)生火災(zāi)后，高溫火煙流經(jīng)每段傾斜或垂直井巷時(shí)，所產(chǎn)生的局部火風(fēng)壓的總值或垂直井巷時(shí)，所產(chǎn)生的局部火風(fēng)壓的總值( (代數(shù)和代數(shù)和) )。 2 2、局部火風(fēng)壓的計(jì)算、局部火風(fēng)壓的計(jì)算 1) 1) 流體靜力學(xué)方法流體靜力學(xué)方法 根

13、據(jù)火風(fēng)壓的定義知：火風(fēng)壓，即火災(zāi)時(shí)期礦井自然風(fēng)壓根據(jù)火風(fēng)壓的定義知：火風(fēng)壓，即火災(zāi)時(shí)期礦井自然風(fēng)壓的增量，等于發(fā)火后礦井的自然風(fēng)壓值與發(fā)火前礦井的自然風(fēng)的增量，等于發(fā)火后礦井的自然風(fēng)壓值與發(fā)火前礦井的自然風(fēng)壓值之差。如圖壓值之差。如圖6-6a6-6a、b b、c c所示為礦井通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，若在所示為礦井通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，若在出風(fēng)井井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)后，局部火風(fēng)壓出風(fēng)井井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)后，局部火風(fēng)壓h hf f為：為：火風(fēng)壓火風(fēng)壓h hf f的計(jì)的計(jì)算算式中：式中：ZZ高溫?zé)熈髁鹘?jīng)傾斜或垂直巷道的標(biāo)高差；高溫?zé)熈髁鹘?jīng)傾斜或垂直巷道的標(biāo)高差；m m； 0 0火災(zāi)前后巷道空氣密度；火災(zāi)前后巷道空氣密度

14、；kg/mkg/m3 3； gg重力加速度；重力加速度；m/sm/s2 2； T Tf f火災(zāi)后巷道風(fēng)流平均溫度；火災(zāi)后巷道風(fēng)流平均溫度；KK； tt發(fā)火前后巷道溫度的平均增值；發(fā)火前后巷道溫度的平均增值；流體靜力學(xué)流體靜力學(xué) )Pa(TtgZhf0f 從上式可以看出：從上式可以看出：uZ Z值愈大，亦即高溫?zé)熈髁鹘?jīng)井巷始末兩端的標(biāo)高差愈大，值愈大，亦即高溫?zé)熈髁鹘?jīng)井巷始末兩端的標(biāo)高差愈大，h hf f值愈大；值愈大；u火源燃燒熾烈，煙量大而溫高，火源燃燒熾烈，煙量大而溫高，t t值大，值大， h hf f 值也大；值也大；u在平巷內(nèi)，在平巷內(nèi)，Z Z值近似為零，值近似為零， h hf f 值

15、甚小，無(wú)火風(fēng)壓。值甚小，無(wú)火風(fēng)壓。2)2)熱動(dòng)力學(xué)方法熱動(dòng)力學(xué)方法 根據(jù)熱動(dòng)力學(xué)的原理，根據(jù)熱動(dòng)力學(xué)的原理，火風(fēng)壓為火災(zāi)時(shí)期礦井自然風(fēng)壓火風(fēng)壓為火災(zāi)時(shí)期礦井自然風(fēng)壓的增量，其推導(dǎo)的計(jì)算公式為：的增量，其推導(dǎo)的計(jì)算公式為：熱熱力力學(xué)學(xué) )Pa(TtgZh0ff 式中：式中：ZZ高溫?zé)熈髁鹘?jīng)傾斜或垂直巷道的標(biāo)高差；高溫?zé)熈髁鹘?jīng)傾斜或垂直巷道的標(biāo)高差；m m； f f火災(zāi)前后巷道空氣密度；火災(zāi)前后巷道空氣密度；kg/mkg/m3 3； gg重力加速度；重力加速度；m/sm/s2 2； T T0 0火災(zāi)前巷道風(fēng)流平均溫度；火災(zāi)前巷道風(fēng)流平均溫度；KK； tt發(fā)火前后巷道溫度的平均增值；發(fā)火前后巷道溫度

16、的平均增值；熱熱力力學(xué)學(xué)流流體體靜靜力力學(xué)學(xué) )Pa(TtgZh)Pa(TtgZh0fff0f 這兩個(gè)計(jì)算公式：流體靜力學(xué)方法偏小，熱動(dòng)力學(xué)方法偏大。這兩個(gè)計(jì)算公式：流體靜力學(xué)方法偏小，熱動(dòng)力學(xué)方法偏大。由兩個(gè)公式可以看出：由兩個(gè)公式可以看出：uZ Z值越大，即高溫?zé)熈髁鹘?jīng)井巷始末兩端的標(biāo)高差愈大，值越大，即高溫?zé)熈髁鹘?jīng)井巷始末兩端的標(biāo)高差愈大，h hf f值愈大；值愈大；ut t值越大，即火源燃燒越大，煙流溫度越高，值越大，即火源燃燒越大，煙流溫度越高，h hf f 值也大；值也大；uZ Z值為值為0 0， h hf f為零。即在平巷內(nèi)不產(chǎn)生火風(fēng)壓。為零。即在平巷內(nèi)不產(chǎn)生火風(fēng)壓。u火風(fēng)壓的方

17、向永遠(yuǎn)向上。火風(fēng)壓的方向永遠(yuǎn)向上。 3 3、煙流的溫度及其計(jì)算方法、煙流的溫度及其計(jì)算方法 1)1)影響煙流溫度的因素影響煙流溫度的因素 煙流溫度對(duì)火風(fēng)壓值起著決定性的作用，在煙流排出的過(guò)程中，沿程煙流溫度對(duì)火風(fēng)壓值起著決定性的作用，在煙流排出的過(guò)程中，沿程各點(diǎn)的溫度取決于下述因素：各點(diǎn)的溫度取決于下述因素： 火源點(diǎn)燃燒物的燃燒溫度；火源點(diǎn)燃燒物的燃燒溫度； 距火源點(diǎn)的距離及通過(guò)該點(diǎn)的煙量；距火源點(diǎn)的距離及通過(guò)該點(diǎn)的煙量； 在火源與該點(diǎn)之間，從其它支路參入的風(fēng)量及其溫度。在火源與該點(diǎn)之間，從其它支路參入的風(fēng)量及其溫度。 2)2)燃燒溫度燃燒溫度 煤炭充分燃燒煤炭充分燃燒( (供氧充足供氧充足)

18、 )生成生成COCO2 2時(shí)，其燃燒溫度可達(dá)時(shí)，其燃燒溫度可達(dá)25002500。 缺氧燃燒不充分時(shí)，生成大量的缺氧燃燒不充分時(shí)，生成大量的COCO，其燃燒溫度可達(dá)，其燃燒溫度可達(dá)140O140O。 燃燒溫度即火焰的溫度，因熱量是從物質(zhì)燃燒的火焰中放出的，燃燒燃燒溫度即火焰的溫度，因熱量是從物質(zhì)燃燒的火焰中放出的，燃燒物質(zhì)不同，火焰的溫度也不相同。表物質(zhì)不同，火焰的溫度也不相同。表6-16-1列出幾種燃燒物的燃燒溫度。列出幾種燃燒物的燃燒溫度。 表表6-1 6-1 礦井常見(jiàn)燃燒物燃燒溫度表礦井常見(jiàn)燃燒物燃燒溫度表燃燃 燒燒 物物燃燒溫度（燃燒溫度（）燃燃 燒燒 物物燃燒溫度（燃燒溫度（）煙煙 煤

19、煤16471647煤油煤油700-1030700-1030木木 材材100-1177100-1177甲烷甲烷18001800汽汽 油油 12001200 COCO 16801680 3) 3)煙流溫度計(jì)算煙流溫度計(jì)算 煙流在排往出風(fēng)井口的過(guò)程中，隨著遠(yuǎn)離火源，溫度逐漸降低。煙流在排往出風(fēng)井口的過(guò)程中，隨著遠(yuǎn)離火源，溫度逐漸降低。 如圖所示的巷道，如圖所示的巷道，周長(zhǎng)周長(zhǎng)L(m)L(m)，煙流流過(guò)的，煙流流過(guò)的單元長(zhǎng)度單元長(zhǎng)度dxdx，單元長(zhǎng)度巷道，單元長(zhǎng)度巷道壁每秒吸收的壁每秒吸收的熱量為熱量為dQ(JdQ(Js)s)，則有；，則有； T. LdxdQ 式中式中:dQ:dQ單元長(zhǎng)度巷道壁每秒的

20、吸熱量，單元長(zhǎng)度巷道壁每秒的吸熱量，J Js s； TT距火源點(diǎn)距火源點(diǎn)x(m)x(m)處煙流溫度的增值，處煙流溫度的增值，K K； 對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)流傳熱系數(shù)( (換熱系數(shù)換熱系數(shù)) )，當(dāng)煙流流過(guò)巷道時(shí)，其溫度變化，當(dāng)煙流流過(guò)巷道時(shí)，其溫度變化1K1K時(shí)，每秒在時(shí)，每秒在1m1m2 2的巷壁上所吸收的熱量的巷壁上所吸收的熱量(J(Jm m2 2K)K)；值可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式求值可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式求得：得： =2+=2+v v1/2 1/2 或或 =2+=2+v v2/3 2/3 在礦井條件下在礦井條件下取取5-105-10；v v為煙流速度，為煙流速度，m ms s。T d CGdQP Td

21、TGCLdxT d CGTLdxPP CCLP TdTdxGC xGC0eTT GCLx0PeTT 煙流流過(guò)巷道單元長(zhǎng)度的失熱量為：煙流流過(guò)巷道單元長(zhǎng)度的失熱量為： 式中：式中：dQdQ煙流的失熱量，煙流的失熱量，J Js s； GG煙流量，煙流量，kgkgs s； C CP P定壓比熱，定壓比熱，J Jkg.Kkg.K； dTdT在單元長(zhǎng)度在單元長(zhǎng)度(dx)(dx)內(nèi)煙流溫度的下降值，內(nèi)煙流溫度的下降值，K K。令令則則 積分整理得積分整理得 式中：式中：T T0 0火源點(diǎn)溫度的增值，火源點(diǎn)溫度的增值，K K。從公式從公式(6-18)(6-18)可以看出，可以看出，T T隨煙量的增多而增高，

22、隨火源點(diǎn)的距離增大而隨煙量的增多而增高，隨火源點(diǎn)的距離增大而減小。下面給出一個(gè)實(shí)側(cè)可以看出煙流距火源的距離減小。下面給出一個(gè)實(shí)側(cè)可以看出煙流距火源的距離x(m)x(m)及煙量及煙量G(kgG(kgs)s)對(duì)煙流冷卻程度的影響。對(duì)煙流冷卻程度的影響。（6-186-18）XGC000TTx0eTTTTlnTlnTlnxGCtdtdxGC0 (6-17)(6-17)單元長(zhǎng)度巷道壁面的吸熱量等于煙流失熱量。單元長(zhǎng)度巷道壁面的吸熱量等于煙流失熱量。 例：煙流流經(jīng)斷面為例：煙流流經(jīng)斷面為6m6m2 2、周長(zhǎng)、周長(zhǎng)1Om1Om的梯形巷道，取的梯形巷道，取=7=7，Cp=1.005kJCp=1.005kJkg

23、KkgK，煙流密度，煙流密度s=s=101 kg101 kgm m3 3。求煙流速度為。求煙流速度為0.10.1、0.50.5、1.01.0、3.03.0、6.0m6.0ms s時(shí)，距離火源時(shí)，距離火源xmxm處的溫度增值處的溫度增值T T與火源溫度增值與火源溫度增值T T0 0之比。之比。 根據(jù)公式根據(jù)公式(6-18)(6-18)計(jì)算，其結(jié)果列如表計(jì)算，其結(jié)果列如表6-26-2。表表6-2 6-2 煙流速度不同，距火源距離不同時(shí)，火煙溫度降低程度表煙流速度不同，距火源距離不同時(shí)，火煙溫度降低程度表0.10.10.50.51.01.03.03.06.06.00.10.133.8633.8610

24、0.89100.89155.82155.82279.95279.95439.38439.380.010.0167.7267.72201.78201.78311.63311.63595.90595.90878.75878.750.0010.001 101.58101.58 302.66302.66 467.45467.45 893.85893.85 1313.131313.13 距火源點(diǎn)距火源點(diǎn)X(m)X(m)V(m/s)V(m/s)T/T/T T0 0從上表可以看出：從上表可以看出：煙速愈低，距火源的距離愈遠(yuǎn)，則火煙溫度的降低程度愈大，反之煙速愈低，距火源的距離愈遠(yuǎn)，則火煙溫度的降低程度愈大，

25、反之則相反。則相反。譬如，發(fā)火以后，在火源前方譬如，發(fā)火以后，在火源前方( (上風(fēng)側(cè)上風(fēng)側(cè)) )建立臨時(shí)防火墻或懸掛風(fēng)簾，以控制建立臨時(shí)防火墻或懸掛風(fēng)簾，以控制對(duì)火源的供風(fēng)，使煙量減少，煙速降低，這對(duì)控制其溫度增值將是有效的。如將煙速對(duì)火源的供風(fēng)，使煙量減少，煙速降低，這對(duì)控制其溫度增值將是有效的。如將煙速控制在控制在0.1 m0.1 ms s時(shí)，從表時(shí)，從表6-26-2可以看出，在距火源可以看出，在距火源10lm10lm處，火煙溫度的增值處，火煙溫度的增值T T僅是火僅是火源點(diǎn)溫度增值源點(diǎn)溫度增值T T0 0 的千分之一。若火源溫度增值為的千分之一。若火源溫度增值為100O100O，則在，則

26、在101 m101 m處僅比原來(lái)的處僅比原來(lái)的氣溫增高氣溫增高11。反之，如不采取措施截?cái)喙╋L(fēng)，煙速為。反之，如不采取措施截?cái)喙╋L(fēng)，煙速為6.0 m6.0 ms s時(shí)，則只有在距火源時(shí)，則只有在距火源1313 m1313 m的地方，才能出現(xiàn)與上述相同的結(jié)果。的地方，才能出現(xiàn)與上述相同的結(jié)果。因此，減少火源點(diǎn)的供風(fēng)是冷卻煙流，因此，減少火源點(diǎn)的供風(fēng)是冷卻煙流，降低局部火風(fēng)壓的存效措施。降低局部火風(fēng)壓的存效措施。 4) 4)摻入風(fēng)流后煙流溫度的計(jì)算摻入風(fēng)流后煙流溫度的計(jì)算 設(shè)煙流的溫度為設(shè)煙流的溫度為T(mén)sTs，摻入風(fēng)流的溫度為，摻入風(fēng)流的溫度為T(mén) TV V混合后的溫度為：混合后的溫度為：PmVPV

27、VSPSsmCTCmTCmT (6-19) (6-19) 式中式中:T:Tm m摻入風(fēng)流后，混合氣體的溫度，摻入風(fēng)流后，混合氣體的溫度，K K； C CPsPs、C CPvPv、C CPmPm分別代表煙流、摻入風(fēng)流以及混合后氣體的比熱，分別代表煙流、摻入風(fēng)流以及混合后氣體的比熱，(J(Jkg.K)kg.K)； m ms s、m mv v混合氣體中煙流與風(fēng)流各占的百分比，混合氣體中煙流與風(fēng)流各占的百分比，(m(ms s+m+mv v=1)=1)。取取 PmPVPSCCC 則則 VVSSmTmTmT (6-2O) (6-2O) 當(dāng)煙流溫度為當(dāng)煙流溫度為T(mén)s=50OTs=50O，風(fēng)流溫度，風(fēng)流溫度T

28、v=20Tv=20時(shí)，根據(jù)摻入煙流的風(fēng)量不同，時(shí)，根據(jù)摻入煙流的風(fēng)量不同，所計(jì)算得的混合氣體溫度如表所計(jì)算得的混合氣體溫度如表6-36-3。表表6-3 6-3 滲入煙流的風(fēng)量不同，混合氣體的溫度表滲入煙流的風(fēng)量不同，混合氣體的溫度表m mv v（% %）1010202030304040505060607070T Tm m（）452452404404352352308308260260212212146146 從表從表6-36-3看出，看出，摻入風(fēng)量有降低煙溫的作用，但是并不摻入風(fēng)量有降低煙溫的作用，但是并不顯著顯著。而且向火煙中摻入新風(fēng)使其溫度下降以減少局部火風(fēng)。而且向火煙中摻入新風(fēng)使其溫度下

29、降以減少局部火風(fēng)壓的方法，只有當(dāng)火煙溫度低于其本身的著火溫度，而且也壓的方法，只有當(dāng)火煙溫度低于其本身的著火溫度，而且也低于流經(jīng)巷道中可燃物的著火溫度時(shí)才能采用，否則摻入新低于流經(jīng)巷道中可燃物的著火溫度時(shí)才能采用，否則摻入新風(fēng)的地方，不管是由于火煙本身發(fā)生燃燒，還是由于煤或坑風(fēng)的地方，不管是由于火煙本身發(fā)生燃燒，還是由于煤或坑木發(fā)生燃燒，都可能產(chǎn)生再生火源。木發(fā)生燃燒，都可能產(chǎn)生再生火源。 應(yīng)當(dāng)指出的是，應(yīng)當(dāng)指出的是，在回風(fēng)系統(tǒng)的巷道中設(shè)置水幕，一旦在回風(fēng)系統(tǒng)的巷道中設(shè)置水幕，一旦發(fā)生火災(zāi)，在排煙的沿途，啟動(dòng)使之噴淋，對(duì)降低煙流的溫發(fā)生火災(zāi)，在排煙的沿途，啟動(dòng)使之噴淋，對(duì)降低煙流的溫度是十分顯

30、著的度是十分顯著的，國(guó)內(nèi)外在使用這一方法中不僅收到了降低，國(guó)內(nèi)外在使用這一方法中不僅收到了降低煙溫的作用，而且起到阻火的效果，將火災(zāi)控制在一定的范煙溫的作用，而且起到阻火的效果，將火災(zāi)控制在一定的范圍內(nèi)，阻止其蔓延。圍內(nèi)，阻止其蔓延。 綜上所述，火災(zāi)發(fā)生時(shí)控制供風(fēng)，以阻止火勢(shì)發(fā)展、綜上所述，火災(zāi)發(fā)生時(shí)控制供風(fēng)，以阻止火勢(shì)發(fā)展、降低火源點(diǎn)及排出煙流的溫度；啟動(dòng)水幕系統(tǒng)，阻火降溫等降低火源點(diǎn)及排出煙流的溫度；啟動(dòng)水幕系統(tǒng)，阻火降溫等都是減少局部火風(fēng)壓生成、防止風(fēng)流紊亂的可行措施。在排都是減少局部火風(fēng)壓生成、防止風(fēng)流紊亂的可行措施。在排煙的沿途摻入新風(fēng)降溫的措施則是有條件的，只有在不引起煙的沿途摻入

31、新風(fēng)降溫的措施則是有條件的，只有在不引起再生火源再生火源的條件下，方可采用。的條件下，方可采用。 4 4、再生火源、再生火源 井下發(fā)生火災(zāi)時(shí)，原生火源排出的高溫?zé)熈髟诹鹘?jīng)的沿途摻入新風(fēng)井下發(fā)生火災(zāi)時(shí)，原生火源排出的高溫?zé)熈髟诹鹘?jīng)的沿途摻入新風(fēng)的地點(diǎn)再次著火，并引燃木支架或煤壁所生成的火源稱之為再生火源。的地點(diǎn)再次著火，并引燃木支架或煤壁所生成的火源稱之為再生火源。 從原生火源排出的火煙具有高溫的特點(diǎn)，在流經(jīng)的巷道中，如果沒(méi)從原生火源排出的火煙具有高溫的特點(diǎn)，在流經(jīng)的巷道中，如果沒(méi)有新風(fēng)流的參入，煙流因缺氧無(wú)法引燃巷道中的可燃物。但如果高溫?zé)熈饔行嘛L(fēng)流的參入，煙流因缺氧無(wú)法引燃巷道中的可燃物。但

32、如果高溫?zé)熈髁鹘?jīng)的巷道有新風(fēng)流的參入，當(dāng)煙流溫度高于巷道中可燃物（木背板、木流經(jīng)的巷道有新風(fēng)流的參入，當(dāng)煙流溫度高于巷道中可燃物（木背板、木支架、電纜、皮帶等）的著火點(diǎn)時(shí)高溫?zé)熈鲗⒃趨⑿嘛L(fēng)的地點(diǎn)再次發(fā)生燃支架、電纜、皮帶等）的著火點(diǎn)時(shí)高溫?zé)熈鲗⒃趨⑿嘛L(fēng)的地點(diǎn)再次發(fā)生燃燒，形成再生火源。燒，形成再生火源。 再生火源的產(chǎn)生，將是非常危險(xiǎn)的，它將使事故擴(kuò)大、造成風(fēng)流紊再生火源的產(chǎn)生，將是非常危險(xiǎn)的，它將使事故擴(kuò)大、造成風(fēng)流紊亂。產(chǎn)生再生火源的危險(xiǎn)性與火煙的溫度、成分有密切的關(guān)系，在下列幾亂。產(chǎn)生再生火源的危險(xiǎn)性與火煙的溫度、成分有密切的關(guān)系，在下列幾種條件下都可能產(chǎn)生再生火源。種條件下都可能產(chǎn)生再生

33、火源。 1)1)富燃料再生火源富燃料再生火源 當(dāng)火災(zāi)氣體從火源排出后，煙流溫度非常高，高于火災(zāi)氣體的著火溫度，當(dāng)火災(zāi)氣體從火源排出后，煙流溫度非常高，高于火災(zāi)氣體的著火溫度，且含有大量的可燃成分，由于缺氧而不能燃燒。當(dāng)有新鮮風(fēng)流參入時(shí)，有且含有大量的可燃成分，由于缺氧而不能燃燒。當(dāng)有新鮮風(fēng)流參入時(shí)，有了供氧條件，就會(huì)在匯合點(diǎn)燃燒并引燃巷道中的可燃物。了供氧條件，就會(huì)在匯合點(diǎn)燃燒并引燃巷道中的可燃物。這類火災(zāi)往往發(fā)這類火災(zāi)往往發(fā)生在巷道的交叉點(diǎn)。生在巷道的交叉點(diǎn)。燃燒的火災(zāi)氣體點(diǎn)燃支架、煤壁，電纜等，立即形成燃燒的火災(zāi)氣體點(diǎn)燃支架、煤壁，電纜等，立即形成交叉點(diǎn)處的再生火源。交叉點(diǎn)處的再生火源。

34、2)2)富氧再生火源富氧再生火源 當(dāng)高溫火災(zāi)氣體含有足夠量的氧，但可燃性氣體成分不多時(shí)，它本身雖當(dāng)高溫火災(zāi)氣體含有足夠量的氧，但可燃性氣體成分不多時(shí)，它本身雖不能燃燒，但是在它流經(jīng)的沿途一遇可燃物，就有可能產(chǎn)生再生火源。不能燃燒，但是在它流經(jīng)的沿途一遇可燃物，就有可能產(chǎn)生再生火源。 3)3)引起煤炭自燃引起煤炭自燃 含有一定濃度可燃?xì)怏w的火煙，雖然它的溫度低于自燃或點(diǎn)燃其它可燃含有一定濃度可燃?xì)怏w的火煙，雖然它的溫度低于自燃或點(diǎn)燃其它可燃物的溫度，但是由于救災(zāi)延續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在其流過(guò)的沿途與煤巷壁面接觸能物的溫度，但是由于救災(zāi)延續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在其流過(guò)的沿途與煤巷壁面接觸能使煤壁溫度提高，如果在煤壁

35、內(nèi)存在裂隙或裂縫，由于溫度增高，有可能引使煤壁溫度提高，如果在煤壁內(nèi)存在裂隙或裂縫，由于溫度增高，有可能引起煤的自燃或瓦斯燃燒而形成再生火源。起煤的自燃或瓦斯燃燒而形成再生火源。 再生火源可能發(fā)生在一個(gè)地方，也可能發(fā)生在排煙沿途的多個(gè)地點(diǎn)。再再生火源可能發(fā)生在一個(gè)地方，也可能發(fā)生在排煙沿途的多個(gè)地點(diǎn)。再生火源的發(fā)生使救災(zāi)工作復(fù)雜化，生火源的發(fā)生使救災(zāi)工作復(fù)雜化，為此在撲滅火災(zāi)時(shí)，一定要注意了解從為此在撲滅火災(zāi)時(shí)，一定要注意了解從火源點(diǎn)到風(fēng)井排煙的沿途是否存在發(fā)生再生火源的條件火源點(diǎn)到風(fēng)井排煙的沿途是否存在發(fā)生再生火源的條件。 綜上所述，產(chǎn)生再生火源的條件可以概括為以下三個(gè)方面：綜上所述，產(chǎn)生再

36、生火源的條件可以概括為以下三個(gè)方面： 火災(zāi)氣體的成份；火災(zāi)氣體的成份； 火煙溫度；火煙溫度； 可燃物的分布情況。可燃物的分布情況。（1 1）火災(zāi)燃燒的時(shí)間愈長(zhǎng)，再生火源發(fā)生的可能性愈大。）火災(zāi)燃燒的時(shí)間愈長(zhǎng)，再生火源發(fā)生的可能性愈大。 因此，如果短時(shí)間內(nèi)不能控制火勢(shì)和完成滅火工作時(shí)，必須根據(jù)具體情因此，如果短時(shí)間內(nèi)不能控制火勢(shì)和完成滅火工作時(shí)，必須根據(jù)具體情況采取冷卻火煙、煤壁與支架的措施。最有效的降低溫度的方法是設(shè)立水幕，況采取冷卻火煙、煤壁與支架的措施。最有效的降低溫度的方法是設(shè)立水幕，水幕既可以冷卻煙流，又可以阻擋火勢(shì)蔓延。水幕既可以冷卻煙流，又可以阻擋火勢(shì)蔓延。（2 2）可以采用改變火

37、煙排出路線的方法以防再生火源的發(fā)生，例如令高）可以采用改變火煙排出路線的方法以防再生火源的發(fā)生，例如令高溫?zé)熈魍ㄟ^(guò)不燃性材料支護(hù)的巖巷。溫?zé)熈魍ㄟ^(guò)不燃性材料支護(hù)的巖巷。（3 3）在火源前方構(gòu)筑防火墻以減少向火區(qū)供風(fēng)。）在火源前方構(gòu)筑防火墻以減少向火區(qū)供風(fēng)。5 5、災(zāi)變時(shí)期的火源分類、災(zāi)變時(shí)期的火源分類1 1）富氧燃燒（非受限燃燒）富氧燃燒（非受限燃燒）火源燃燒產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體在燃燒中已基本耗盡?；鹪慈紵a(chǎn)生的揮發(fā)性氣體在燃燒中已基本耗盡。火源下風(fēng)側(cè)氧氣濃度保持火源下風(fēng)側(cè)氧氣濃度保持15%15%以上。以上。2 2）富燃料燃燒（受限燃燒、貧氧燃燒）富燃料燃燒（受限燃燒、貧氧燃燒）火源燃燒時(shí)火勢(shì)大、

38、溫度高，火源產(chǎn)生大量炙熱揮發(fā)性氣體與主風(fēng)流混合火源燃燒時(shí)火勢(shì)大、溫度高，火源產(chǎn)生大量炙熱揮發(fā)性氣體與主風(fēng)流混合形成炙熱煙流，煙流中氧氣濃度低于形成炙熱煙流，煙流中氧氣濃度低于2%2%。性質(zhì)性質(zhì) 分類分類富燃料燃燒富燃料燃燒受限燃燒受限燃燒富氧燃燒富氧燃燒非受限燃燒非受限燃燒基本特征基本特征燃料多，供氧不足燃料多，供氧不足燃料不足，供氧多燃料不足，供氧多特點(diǎn)特點(diǎn)火勢(shì)范圍大，火勢(shì)大，蔓延快火勢(shì)范圍大，火勢(shì)大，蔓延快火勢(shì)范圍小，火勢(shì)小，蔓延慢火勢(shì)范圍小，火勢(shì)小，蔓延慢耗氧多，剩余氧少（耗氧多，剩余氧少（2%2%左右）左右）耗氧少，剩余氧多（耗氧少，剩余氧多（15%15%左右）左右）剩余大量可燃揮發(fā)物

39、剩余大量可燃揮發(fā)物可燃揮發(fā)物基本耗盡可燃揮發(fā)物基本耗盡易引起再生火源與爆炸易引起再生火源與爆炸不易引起再生火源與爆炸不易引起再生火源與爆炸危險(xiǎn)性大危險(xiǎn)性大危險(xiǎn)性小危險(xiǎn)性小思考思考! ! 井下巷道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，是停止風(fēng)量、減井下巷道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，是停止風(fēng)量、減少風(fēng)量還是增加風(fēng)量？該如何考慮？少風(fēng)量還是增加風(fēng)量？該如何考慮？3 3）礦井火災(zāi)火源分帶）礦井火災(zāi)火源分帶富燃料燃燒火災(zāi)火源分帶圖富燃料燃燒火災(zāi)火源分帶圖 1 1冷卻帶；冷卻帶；2 2焦化帶；焦化帶；3 3燃燒帶；燃燒帶；4 4高溫?zé)峤鈳?；高溫?zé)峤鈳В? 5剩余燃料帶；剩余燃料帶；6 6預(yù)熱帶；預(yù)熱帶；O O2 2氧氣濃度；氧氣濃度； CC可燃

40、氣體濃度；可燃?xì)怏w濃度；t tf f溫度。溫度。O O2 2% %C C% %煙煙流流1 12 24 43 3t tf fO O2 2% %C C% %煙煙流流1 12 23 35 56 6t tf f4 4富氧燃燒火災(zāi)火源分帶圖富氧燃燒火災(zāi)火源分帶圖1 1冷卻帶；冷卻帶；2 2焦化帶；焦化帶；3 3燃燒帶；燃燒帶；4 4預(yù)熱帶。預(yù)熱帶。富富燃燃料料燃燃燒燒的的危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性示示意意圖圖新新鮮鮮風(fēng)風(fēng)流流4 4）富燃料火災(zāi)危險(xiǎn)性）富燃料火災(zāi)危險(xiǎn)性1 1. .原原生生火火源源2 2. .再再生生火火源源3 3. .煙煙流流滾滾退退4 4. .與與空空氣氣的的接接觸觸界界面面燃燃燒燒5 5. .在在有

41、有漏漏風(fēng)風(fēng)滲滲入入條條件件下下可可能能引引燃燃巷巷頂頂煤煤壁壁、支支架架6 6. .熱熱風(fēng)風(fēng)壓壓引引起起火火源源下下風(fēng)風(fēng)側(cè)側(cè)煙煙流流逆逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)而而進(jìn)進(jìn)入入火火源源上上風(fēng)風(fēng)側(cè)側(cè)并并再再次次進(jìn)進(jìn)入入火火源源，可可能能引引起起爆爆炸炸。7 7. .可可燃燃預(yù)預(yù)混混氣氣體體再再次次進(jìn)進(jìn)入入，可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)爆爆炸炸8 8. .旁旁側(cè)側(cè)新新鮮鮮風(fēng)風(fēng)流流9 9. .可可燃燃預(yù)預(yù)混混氣氣體體形形成成1 10 0. .可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)燃燃燒燒或或爆爆炸炸5 5）富燃料類火災(zāi)的防治）富燃料類火災(zāi)的防治 富燃料燃燒取決于可燃物的類型、數(shù)量及供氧量?？扇嘉镌饺菀滓?，富燃料燃燒取決于可燃物的類型、數(shù)量及供氧量。可燃物

42、越容易引燃，燃料數(shù)量越大，供氧量相對(duì)于燃料量不足燃料數(shù)量越大，供氧量相對(duì)于燃料量不足( (如停風(fēng)、減風(fēng)、巷道垮塌等如停風(fēng)、減風(fēng)、巷道垮塌等) )，空氣預(yù)熱溫度越高，則發(fā)生富燃料類火災(zāi)的可能性越大?？諝忸A(yù)熱溫度越高，則發(fā)生富燃料類火災(zāi)的可能性越大。 富燃料燃燒還取決于巷道斷面的大小，下風(fēng)側(cè)可燃物種類、數(shù)量和分富燃料燃燒還取決于巷道斷面的大小，下風(fēng)側(cè)可燃物種類、數(shù)量和分布形式。巷道周長(zhǎng)和斷面積之比愈小布形式。巷道周長(zhǎng)和斷面積之比愈小(巷道斷面愈小巷道斷面愈小)，愈容易發(fā)生富燃料，愈容易發(fā)生富燃料類火災(zāi)。類火災(zāi)。 （1 1）防止富燃料類火災(zāi)發(fā)生的方法防止富燃料類火災(zāi)發(fā)生的方法 (1) (1)減小火焰

43、沿巷道蔓延的速度，即在火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)，及時(shí)采取滅火措施，減小火焰沿巷道蔓延的速度，即在火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)，及時(shí)采取滅火措施，避免火勢(shì)擴(kuò)大，或者在火源下風(fēng)側(cè)布置灑水水幕，減少下風(fēng)側(cè)可燃揮發(fā)性避免火勢(shì)擴(kuò)大，或者在火源下風(fēng)側(cè)布置灑水水幕，減少下風(fēng)側(cè)可燃揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生。氣體的產(chǎn)生。 (2)(2)除非有十分可靠而安全的減風(fēng)、停風(fēng)理由，否則應(yīng)維持著火區(qū)域的通除非有十分可靠而安全的減風(fēng)、停風(fēng)理由，否則應(yīng)維持著火區(qū)域的通風(fēng)，即不減小風(fēng)速。風(fēng)，即不減小風(fēng)速。 如果礦井火災(zāi)已成為富燃料類火災(zāi)或已由富氧類火災(zāi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蝗剂项惢鹑绻V井火災(zāi)已成為富燃料類火災(zāi)或已由富氧類火災(zāi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蝗剂项惢馂?zāi)時(shí)，為避免發(fā)生危險(xiǎn)，與其浪費(fèi)時(shí)間進(jìn)

44、行危險(xiǎn)而收效不大的滅火，不如災(zāi)時(shí)，為避免發(fā)生危險(xiǎn)，與其浪費(fèi)時(shí)間進(jìn)行危險(xiǎn)而收效不大的滅火，不如盡力防止其發(fā)展。盡力防止其發(fā)展。（2 2）控制富燃料類火災(zāi)的方法控制富燃料類火災(zāi)的方法(1)(1)在著火巷道的相接鄰巷道內(nèi)噴水、噴高效泡沫，防止火勢(shì)向其中蔓延。在著火巷道的相接鄰巷道內(nèi)噴水、噴高效泡沫，防止火勢(shì)向其中蔓延。(2)(2)加固著火巷與相接巷道間的風(fēng)門(mén)、隔墻，減少漏風(fēng)。加固著火巷與相接巷道間的風(fēng)門(mén)、隔墻，減少漏風(fēng)。(3)(3)若時(shí)間允許，將混凝土或其他不燃性密封劑噴射在隔墻的周邊和隔墻若時(shí)間允許，將混凝土或其他不燃性密封劑噴射在隔墻的周邊和隔墻外幾米距離的巷頂和巷幫上半部，減少火勢(shì)蔓延和漏風(fēng)的

45、可能。外幾米距離的巷頂和巷幫上半部，減少火勢(shì)蔓延和漏風(fēng)的可能。(4)(4)在火源上風(fēng)側(cè)構(gòu)筑帶有自動(dòng)關(guān)閉門(mén)的臨時(shí)風(fēng)門(mén)。如有人員在內(nèi)，不得在火源上風(fēng)側(cè)構(gòu)筑帶有自動(dòng)關(guān)閉門(mén)的臨時(shí)風(fēng)門(mén)。如有人員在內(nèi)，不得關(guān)閉風(fēng)門(mén)。關(guān)閉風(fēng)門(mén)。(5)(5)若能迅速準(zhǔn)備充足的惰氣，可以向著火巷注入惰氣。注氣氮效果差，若能迅速準(zhǔn)備充足的惰氣，可以向著火巷注入惰氣。注氣氮效果差，其冷卻效果不好，所以最好注入液氮或液態(tài)其冷卻效果不好，所以最好注入液氮或液態(tài)COCO2 2。其目的是冷卻火區(qū)，減小。其目的是冷卻火區(qū)，減小火勢(shì)，并減少火源鄰近區(qū)域揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生量。火勢(shì)，并減少火源鄰近區(qū)域揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生量。(6)(6)人員撤出災(zāi)區(qū)，關(guān)

46、閉位于火源前方的自動(dòng)風(fēng)門(mén)，在可能的情況下，繼人員撤出災(zāi)區(qū)，關(guān)閉位于火源前方的自動(dòng)風(fēng)門(mén)，在可能的情況下，繼續(xù)進(jìn)行噴水、噴射高效泡沫和注入續(xù)進(jìn)行噴水、噴射高效泡沫和注入 COCO2 2等工作。等工作。(7)(7)救護(hù)人員進(jìn)行較大范圍的火區(qū)封閉作業(yè)。若要全礦封閉，則需關(guān)閉主救護(hù)人員進(jìn)行較大范圍的火區(qū)封閉作業(yè)。若要全礦封閉，則需關(guān)閉主要通風(fēng)機(jī)，封閉通往地面的所有出口。要通風(fēng)機(jī)，封閉通往地面的所有出口。 對(duì)富燃料類火災(zāi)的處理原則是：在保證人員安全的前提下，在著火區(qū)域?qū)Ω蝗剂项惢馂?zāi)的處理原則是：在保證人員安全的前提下，在著火區(qū)域盡可能采取一些抑制火勢(shì)的措施，然后封閉火區(qū)或礦井。對(duì)于富燃料火災(zāi)往盡可能采取一

47、些抑制火勢(shì)的措施，然后封閉火區(qū)或礦井。對(duì)于富燃料火災(zāi)往往不能采用直接滅火方式，只能在完成上述步驟后進(jìn)行遙控滅火，如由地面往不能采用直接滅火方式，只能在完成上述步驟后進(jìn)行遙控滅火，如由地面注入惰氣等。注入惰氣等。 火災(zāi)時(shí)期發(fā)生風(fēng)流紊亂的形式不一，已如前述，其原因也不盡相同，但其主火災(zāi)時(shí)期發(fā)生風(fēng)流紊亂的形式不一，已如前述，其原因也不盡相同，但其主要原因有四個(gè)方面：要原因有四個(gè)方面：局部火風(fēng)壓的生成；過(guò)量煙氣的產(chǎn)生；主扇風(fēng)壓以及網(wǎng)局部火風(fēng)壓的生成；過(guò)量煙氣的產(chǎn)生；主扇風(fēng)壓以及網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻的影響。絡(luò)風(fēng)阻的影響。1 1、上行風(fēng)流旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因及其防治、上行風(fēng)流旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因及其防治 旁側(cè)支路

48、風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)主要是由于在上行風(fēng)路中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，沒(méi)能及時(shí)旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)主要是由于在上行風(fēng)路中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，沒(méi)能及時(shí)控制，產(chǎn)生了較大的局部火風(fēng)壓而形成的。控制，產(chǎn)生了較大的局部火風(fēng)壓而形成的。 如如圖圖6-156-15所示的簡(jiǎn)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)火災(zāi)發(fā)生在采區(qū)的上山內(nèi)即上行風(fēng)所示的簡(jiǎn)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)火災(zāi)發(fā)生在采區(qū)的上山內(nèi)即上行風(fēng)路路a a中，由于高溫?zé)熈髁鹘?jīng)上行風(fēng)路，所以局部火風(fēng)壓的作用方向與系統(tǒng)的中，由于高溫?zé)熈髁鹘?jīng)上行風(fēng)路，所以局部火風(fēng)壓的作用方向與系統(tǒng)的主扇風(fēng)壓主扇風(fēng)壓(hf)(hf)作用方向一致。在這種情況下，主干風(fēng)路作用方向一致。在這種情況下，主干風(fēng)路l-2-3l-2-3（A A）-4-F-5-

49、4-F-5-6 6（B B） -7-8-9-7-8-9的風(fēng)向一般是保持原來(lái)的方向不變。而可能發(fā)生風(fēng)向逆轉(zhuǎn)的的風(fēng)向一般是保持原來(lái)的方向不變。而可能發(fā)生風(fēng)向逆轉(zhuǎn)的是旁側(cè)支路是旁側(cè)支路(b(b、c c、d)d)。為了考察旁側(cè)支路的風(fēng)向變化規(guī)律，我們?nèi)稳∫粭l為了考察旁側(cè)支路的風(fēng)向變化規(guī)律，我們?nèi)稳∫粭lc c支路作為考察對(duì)象。支路作為考察對(duì)象。以以c c支路為界將把整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)劃分為內(nèi)部分系統(tǒng)支路為界將把整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)劃分為內(nèi)部分系統(tǒng)( (i) )和外、部分系統(tǒng)和外、部分系統(tǒng)( (o) )兩兩個(gè)部分。把連接進(jìn)出風(fēng)井口的大氣看作一個(gè)風(fēng)阻為零的支路，于是可將圖個(gè)部分。把連接進(jìn)出風(fēng)井口的大氣看作一個(gè)風(fēng)阻為零的支

50、路，于是可將圖6-6-1515在形式上變換成如圖在形式上變換成如圖6-166-16與與6-176-17所示的封閉回路系統(tǒng)。所示的封閉回路系統(tǒng)。1 1）上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的判別上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的判別 在通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化封閉回路圖中，設(shè)：在通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化封閉回路圖中，設(shè)： h hi i內(nèi)部分系統(tǒng)中出現(xiàn)的局部火風(fēng)壓內(nèi)部分系統(tǒng)中出現(xiàn)的局部火風(fēng)壓, ,即即h hF1F1和和h hF2F2之和；之和； h ho o外部分系統(tǒng)中出現(xiàn)的火風(fēng)壓，即外部分系統(tǒng)中出現(xiàn)的火風(fēng)壓，即h hF3F3、h hF4F4和主扇風(fēng)壓和主扇風(fēng)壓(h(hf f) )的總和；的總和； R Ri i內(nèi)部分系統(tǒng)的合成風(fēng)阻；內(nèi)部

51、分系統(tǒng)的合成風(fēng)阻； R Ro o外部分系統(tǒng)的合成風(fēng)阻；外部分系統(tǒng)的合成風(fēng)阻； R Rl l旁側(cè)支路的風(fēng)阻旁側(cè)支路的風(fēng)阻 Q Qi i內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)量；內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)量； Q Qo o外部分系統(tǒng)的風(fēng)量；外部分系統(tǒng)的風(fēng)量； Q Ql l旁側(cè)支路的風(fēng)量。旁側(cè)支路的風(fēng)量。圖圖6-17 6-17 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化封閉回路圖通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化封閉回路圖 從圖從圖6-176-17中可以看出，內(nèi)部分中可以看出，內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)壓系統(tǒng)的風(fēng)壓h hi i極力使旁側(cè)支路極力使旁側(cè)支路c c的風(fēng)流的風(fēng)流從節(jié)點(diǎn)從節(jié)點(diǎn)B B流向流向A A，而外部分系統(tǒng)的風(fēng)壓，而外部分系統(tǒng)的風(fēng)壓h ho o則極力使其風(fēng)流從節(jié)點(diǎn)則極力使其風(fēng)流從節(jié)點(diǎn)A

52、A流向流向B B。 若若c c支路的風(fēng)流保持原來(lái)支路的風(fēng)流保持原來(lái)的方向的方向A-BA-B不變，沿閉合回路不變，沿閉合回路dAcBdAcB列出風(fēng)壓方程：列出風(fēng)壓方程：2ll2000QRQRh (6-21) (6-21) 沿閉合回路沿閉合回路aBcAaBcA列出風(fēng)壓方程：列出風(fēng)壓方程：22lliiiQRQRh (6-22) (6-22) (6-22(6-22(6-21)(6-21)得：得： 2oo2ii2ll2oo2ll2iioiQRQRQRQRQRQRhh 因因 liOQQQ 所以所以 ioQQ 故有故有 oioiRRhh 這就是旁側(cè)支路這就是旁側(cè)支路c c風(fēng)流保持原有方向的條件式。風(fēng)流保持原

53、有方向的條件式。即風(fēng)流方向：即風(fēng)流方向：A AB B(6-23)(6-23) 若旁側(cè)支路若旁側(cè)支路c c風(fēng)流停滯，即風(fēng)量為風(fēng)流停滯，即風(fēng)量為0 0。 則沿閉合回路則沿閉合回路dAcBdAcB列風(fēng)壓方程列風(fēng)壓方程：2oo2iioiQRQRhh 2000QRh 沿閉合回路沿閉合回路aBcAaBcA列出風(fēng)壓方程：列出風(fēng)壓方程：2iiiQRh 兩式相除得：兩式相除得：因：因：iOQQ oioiRRhh (6-24)(6-24)這就是旁側(cè)支路這就是旁側(cè)支路c c風(fēng)流風(fēng)流停滯停滯的條件式。的條件式。同理可以導(dǎo)出旁側(cè)支路同理可以導(dǎo)出旁側(cè)支路c c風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的條件式為：風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的條件式為：oioiRRhh (6

54、-25)(6-25)反反向向正正常常cRRhh0cRRhhcRRhhoioioioioioi 上行風(fēng)流中旁側(cè)支路上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)的判別式：風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)的判別式： 從圖中可以看出：從圖中可以看出：1 1）若）若ABAB風(fēng)向正常：可設(shè)風(fēng)向正常：可設(shè)R Ri i= = ，h hi i=-=- 2 2）若）若ABAB風(fēng)流停滯：則風(fēng)流停滯：則Q Qo o=Q=Qi i；3 3）若）若ABAB風(fēng)向逆轉(zhuǎn)：可設(shè)風(fēng)向逆轉(zhuǎn)：可設(shè)R Ro o= = ；2 2）上行風(fēng)流中上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因（1 1）h hi i大。即火勢(shì)大造成很大的火風(fēng)壓；大。即火勢(shì)大造成很大的火風(fēng)壓；（

55、2 2）h ho o小。即主扇作用于著火巷道的壓力小，或錯(cuò)誤停風(fēng)；小。即主扇作用于著火巷道的壓力小，或錯(cuò)誤停風(fēng)；（3 3）R Ro o大。即排煙路線阻力大，不暢通或堵塞；大。即排煙路線阻力大，不暢通或堵塞；（4 4）旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)與旁側(cè)支路本身風(fēng)阻無(wú)關(guān)。）旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)與旁側(cè)支路本身風(fēng)阻無(wú)關(guān)。 (1)(1)火災(zāi)發(fā)生后，火勢(shì)兇猛，撲救不及時(shí)?；馂?zāi)發(fā)生后，火勢(shì)兇猛，撲救不及時(shí)。 高溫?zé)熈髁鹘?jīng)的上行風(fēng)路中產(chǎn)生了較大的局部火風(fēng)壓，使：高溫?zé)熈髁鹘?jīng)的上行風(fēng)路中產(chǎn)生了較大的局部火風(fēng)壓，使：h hi ih ho o，條，條件式件式(6-25)(6-25)得到滿足，從而使旁側(cè)支路風(fēng)流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)得到滿

56、足，從而使旁側(cè)支路風(fēng)流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn). . (2)(2)主扇管理不正確。主扇管理不正確。 為了控制火勢(shì)，減少向火源的供風(fēng)，錯(cuò)誤的停止主扇運(yùn)轉(zhuǎn)。使為了控制火勢(shì)，減少向火源的供風(fēng)，錯(cuò)誤的停止主扇運(yùn)轉(zhuǎn)。使h ho o=0=0，條，條件式件式(6-25)(6-25)得到滿足，從而出現(xiàn)旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。所以在這種情況下，不得到滿足，從而出現(xiàn)旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。所以在這種情況下，不能停止主扇運(yùn)行，也不允許放下主扇閘門(mén)。能停止主扇運(yùn)行，也不允許放下主扇閘門(mén)。 (3)(3)排煙通道不暢通。排煙通道不暢通。 對(duì)對(duì)R Ro o值起決定性影響的是回風(fēng)區(qū)域的風(fēng)阻。在日常管理中，回風(fēng)系統(tǒng)局值起決定性影響的是回風(fēng)區(qū)域的風(fēng)阻。

57、在日常管理中，回風(fēng)系統(tǒng)局部阻礙物較多，常年失修巷道斷面縮小且維護(hù)條件較差，回風(fēng)巷道中有調(diào)節(jié)部阻礙物較多，常年失修巷道斷面縮小且維護(hù)條件較差，回風(fēng)巷道中有調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、風(fēng)簾等甚至冒頂造成風(fēng)阻風(fēng)門(mén)、風(fēng)簾等甚至冒頂造成風(fēng)阻R Ro o大。滿足條件式大。滿足條件式(6-25)(6-25)，造成旁側(cè)支路風(fēng)，造成旁側(cè)支路風(fēng)流紊亂，使煙侵區(qū)域擴(kuò)大。流紊亂，使煙侵區(qū)域擴(kuò)大。 (4)(4)旁側(cè)支路的風(fēng)向與本身風(fēng)阻大小無(wú)關(guān)。旁側(cè)支路的風(fēng)向與本身風(fēng)阻大小無(wú)關(guān)。以上分析是把旁側(cè)支路當(dāng)作一條近平水平巷道來(lái)處理的。當(dāng)旁側(cè)支路也是一以上分析是把旁側(cè)支路當(dāng)作一條近平水平巷道來(lái)處理的。當(dāng)旁側(cè)支路也是一條上行風(fēng)路時(shí)，在風(fēng)流逆轉(zhuǎn)后，高

58、溫?zé)熈鞅厝粫?huì)在這一支路上產(chǎn)生局部火風(fēng)條上行風(fēng)路時(shí)，在風(fēng)流逆轉(zhuǎn)后，高溫?zé)熈鞅厝粫?huì)在這一支路上產(chǎn)生局部火風(fēng)壓壓h hF F，對(duì)風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)起阻止作用。因此在推導(dǎo)旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的條件式時(shí)，對(duì)風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)起阻止作用。因此在推導(dǎo)旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的條件式時(shí)，必須予以考慮。如圖必須予以考慮。如圖6-186-18，沿回路，沿回路dAcBdAcB和回路和回路aBcAaBcA列出風(fēng)壓方程為：列出風(fēng)壓方程為：圖圖6-18 6-18 旁側(cè)風(fēng)路出現(xiàn)局部火風(fēng)壓旁側(cè)風(fēng)路出現(xiàn)局部火風(fēng)壓 22llooloQRQRhh (6-26) (6-26) 2ll2iiliQRQRhh (6-27) (6-27) (6-27)(6-27)(

59、6-26)(6-26)得：得：222222ooiilloolliiloliQRQRQRQRQRQRhhhh 因因 liOQQQ 所以所以 ioQQ 故故 oiloliRRhhhh (6-28) (6-28) 上式即是旁側(cè)支路為上行風(fēng)流時(shí)，高上式即是旁側(cè)支路為上行風(fēng)流時(shí)，高溫?zé)熈饕鹁植炕痫L(fēng)壓溫?zé)熈饕鹁植炕痫L(fēng)壓(h(hi i) )造成風(fēng)流造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的判別式。逆轉(zhuǎn)的判別式。oioiRRhh oioiRRhh oioiRRhh oiloliRRhhhh 3 3）上行風(fēng)流中上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的過(guò)程旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的過(guò)程，旁側(cè)支路風(fēng)向不變，受到煙侵威脅的僅是直接煙侵地區(qū)。，旁側(cè)支路風(fēng)向不變，

60、受到煙侵威脅的僅是直接煙侵地區(qū)。(2)(2)撲救不及時(shí)，火勢(shì)發(fā)展，局部火風(fēng)壓逐漸升高，這時(shí)在旁側(cè)支路內(nèi)可以撲救不及時(shí)，火勢(shì)發(fā)展，局部火風(fēng)壓逐漸升高，這時(shí)在旁側(cè)支路內(nèi)可以 觀察到風(fēng)量減少的現(xiàn)象。當(dāng)滿足條件式觀察到風(fēng)量減少的現(xiàn)象。當(dāng)滿足條件式 時(shí)；旁側(cè)支路風(fēng)流停止流動(dòng)時(shí)；旁側(cè)支路風(fēng)流停止流動(dòng)(3)(3)火勢(shì)繼續(xù)發(fā)展，局部火風(fēng)壓連續(xù)上升，條件式火勢(shì)繼續(xù)發(fā)展，局部火風(fēng)壓連續(xù)上升，條件式 得到滿足，旁側(cè)得到滿足，旁側(cè) 支路風(fēng)流方向逆轉(zhuǎn)。如果旁側(cè)支路由一系列近水平巷道組成，風(fēng)流逆轉(zhuǎn)之后支路風(fēng)流方向逆轉(zhuǎn)。如果旁側(cè)支路由一系列近水平巷道組成，風(fēng)流逆轉(zhuǎn)之后，雖然熱煙流過(guò)，也不產(chǎn)生局部火風(fēng)壓，但在原來(lái)的風(fēng)流停滯后