2.5 Розрахунок стійкості провітрювання при пожежах у похилих виробках із висхідним рухом повітря

При пожежах у похилих виробках із висхідним рухом повітря стійкість провітрювання розраховують, виходячи з нерівності (2.7). При цьому теплову депресію можливо визначати за методом, приведеним в розділі 2.2.

Необхідно починати визначення опору R з аналізу вентиляційної мережі. Так, при пожежі в ходку 3 (див. мал. 2.1) найближчою до вогнища пожежі гілкою, через яку продукти горіння можуть надходити в свіжий потік повітря, є гілка 2. Найближчим контуром рециркуляції є контур, утворений виробками уклонного поля і збійкою 2. У цьому контурі можна виділити пожежну частину, в якій після порушення стійкості провітрювання напрям руху повітря не змінюється, і зовнішню частину, в якій під дією теплової депресії напрям руху повітря змінюється на протилежне.

Параметр R, що входить в нерівність (2.7), є аеродинамічний опір пожежного контуру. Визначають його дослідним або розрахунковим шляхом. У першому випадку депресію виміряють між початком і кінцем пожежної частини контуру. Якщо депресію виміряють за допомогою мікроманометра і шланга, то останній прокладають по найкоротшому маршруту. Потім визначають загальну витрату повітря в пожежній частині контуру.

Параметр R вичислюють по контуру

, (2.27)

де h_n – депресія пожежної частини контуру, Па;

Q_n – витрата повітря у виробці, що горить, м³/с.

Стосовно схеми, зображеної на малюнку 2.7, депресію вимірюють між вузлами 2 і 3, а витрата може бути заміряна в уклоні або ходку.

При визначенні R розрахунковим шляхом використовують графіки (див. мал. 2.4).

Параметр Q_о що входить в нерівність (2.7), залежить від напірної характеристики аналізованого контуру і пропускної спроможності його пожежної частини. Визначають його таким чином:

виміряють депресію пожежної частини контуру h₁ і витрата повітря Q₁ у ній;

виміряють опір пожежної частини контуру; якщо є умови, то опір слід зменшити, наприклад за допомогою відкриття вентиляційних дверей;

виміряють депресію і витрату повітря, що характеризує провітрювання пожежної частини контуру h₁ і Q₁;

обчислюють значення шуканого параметра за формулою

, (2.28)

Якщо дослідним шляхом визначити Q₀ неможливо, то його вичислюють по наступній наближеній залежності:

, (2.29)

де Q – загальна витрата повітря в пожежній частині контуру в нормальних умовах, м³/с;

а – поправочний коефіцієнт, приймається залежно від опору пожежної частини контуру.

Якщо розрахунком встановлено, що під впливом теплової депресії може відбутися перекидання повітряного потоку в паралельній виробці, то в плані ліквідації аварій слід передбачати заходи щодо його запобігання.

Найбільш простим і ефективним способом підвищення стійкості провітрювання мережі при пожежі у виробці з висхідним рухом повітря являється закривання пожежних дверей перед вогнищем пожежі, що не лише підвищує стійкість провітрювання, але одночасно знижує інтенсивність розвитку пожежі. Тому в планах ліквідації аварій доцільно передбачати зачинення пожежних дверей нижче за вогнище пожежі і в тих випадках, коли не потрібно підвищувати стійкість провітрювання.

Опір, при якому виключається перекидання окремих потоків, визначається за формулою

R_p = h_T/ Q²₀. (2.30)

Якщо фактичний опір аварійної виробки менше розрахункового, то її опір необхідно збільшити на наступну величину:

R_доп > R_p–R . (2.31)

При добрих ізоляційних властивостях пожежних дверей із аеродинамічним опором не менше 50 Н*с²/м⁸ забезпечується стійке провітрювання всіх виробок аварійної дільниці шахти. Перемичку вигідніше встановлювати перед вогнищем пожежі, вважаючи по ходу руху повітря.

Пожежна частина контуру може мати аеродинамічні зв'язки із зовнішньою його частиною. Із малюнка 2.5 видно, що через гілку Е пожежна частина контуру пов'язана із зовнішньою мережею. Опір R в даному випадку являється умовною величиною, використовуваною. для розрахунку стійкості.

Розрахунок стійкості провітрювання на ЕОМ проводиться таким чином. Розраховується природний повітрярозподіл по виробках мережі. Потім в аварійну гілку вводиться теплова депресія, розрахунок повітрярозподілу повторюється, і виявляються гілки, в яких перекидається потік. Аналогічно визначають ефективність заходів щодо підвищення стійкості.