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矿山自燃火灾的性能化防火设计方法

作者:李杰林 周科平 胡建华 唐谷修  
评论: 更新日期:2011年03月04日

  表2各方案优缺点评估

  通过3种方案的对比分析、评估,并且通过现场实验所获得的监测结果与性能标准的对照,该矿最后采用了用石灰作阻化剂灌水灭火的技术方案来进行防火降温。

  采用该方案时,该矿向崩落高温区大量灌入2%~3%的石灰水,经过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2~4;大量灌水灭火降温以前,井下工作面的SO2体积分数为7.74×10-5,通过大量灌水后井下的SO2体积分数小于5×10-6,达到了性能标准的要求。

  在地表,由于矿岩移动引起的塌陷区活动导致她气体冒出,污染大气环境。该矿利用塌陷区周围的有利地形,实施定向爆破,把岩土抛掷至火区上方地表,进行覆盖,晟后把泥浆排到覆盖区内,将覆盖区的孔隙充填密实,取得了很好的效果,陷落区的SO2体积分数从1.57×10-4下降到5×10-6以下,完全达到了性能标准。

  实践证明:对大面积的崩落区火区采用以石灰作阻化剂的大量灌水降温灭火方法,以及地表覆盖、井下局部密闭、加强通风管理、尽量控制新鲜风流进入崩落区,是行之有效的方法,也证明了性能化设计方法在矿山防火设计中的应用是可行的。

  4结语

  利用性能化防火设计方法的优点,结合矿山火灾的特点,对性能化设计方法在矿山防火设计的应用进行了初步的探讨,并介绍了该方法在某矿自然发火区防火设计中的应用,证明了性能化方法在矿山防火设计中应用的可行性。

  目前研究性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适合矿山防火的性能化规范体系和性能化标准;另一方面,由于每起矿山火灾都有其独特的发展、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发展的趋势和预测目标。所以研究火灾场景模型的设置是进行矿山防火设计的关键步骤。

  随着计算机技术的发展和各种火灾模型的开发,对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入的研究,这为矿山火灾的防治提供了坚实的理论基础,将极大地促进性能化方法在矿山防火设计中的推广应用。

  参考文献:

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