способ изоляции и подавления пожара в наклонной горной выработке шахты

Формула изобретения

1. Способ изоляции и подавления пожара в наклонной горной выработке шахты, включающий генерирование инертного газа посредством газогенератора с двумя раздельными газовыми потоками соответственно высокого и низкого давления, подведение каждого из них на устройство для образования ингибированной пены и возведение парной перемычки с двумя перегородками, отличающийся тем, что поток газа высокого давления подводят на устройство вспенивания, размещенное у почвы наклонной горной выработки за пределами второй перегородки со стороны изолируемого пространства и формируют им на почве выработки плоскую подушку низкократной пены с возможностью ее самотечения в виде широкого сплошного потока по уклону почвы, а поток газа низкого давления подводят на устройство вспенивания, размещенное за первой перегородкой внутри парной перемычки, причем вторая перегородка выполнена из сетчатого материала, обеспечивающего получение высокократной пены и укладку ее на поверхность подушки низкократной пены в виде слоя пены, перекрывающего сечения горной выработки, и с возможностью транспортирования ее по горной выработке потоком низкократной пены.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между смежными поверхностями низкократной и высокократной пены размещают слой гидрофобного эмульгатора-бентонита в виде инертной пыли или порошка или внедряют гидрофобный эмульгатор или порошок бентонита в низкократную пену.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в потоке газа низкого давления перед устройством вспенивания устанавливают регулятор потока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при тушении подземных пожаров в наклонных горных выработках шахты.

Известно устройство для тушения пожара, включающее кожух, распылитель пенообразующего раствора и сетку, и в котором реализован способ приготовления двухслойного потока пены различной кратности. Причем в центральной части потока размещается пена низкой кратности, а по периметру потока образуется пена высокой кратности [1]

Известна также установка комбинированной подачи пены, содержащая пеногенератор и расположенный под ним воздушно-пенный ствол с плоскоструйным насадком. При этом образующаяся пена средней кратности попадает на плоскую струю низкократной пены, посредством которой транспортируется по воздуху на очаг пожара [2]

Недостаток известных устройств и реализованных в них способов состоит в том, что образующуюся слоеную пену затруднительно транспортировать по воздуху в стесненных условиях горных выработок.

Кроме того, данные способы не обеспечивают необходимых условий перекрытия сечения горной выработки для одновременного использования, кроме огнетушащих свойств, другой изолирующей функции пены.

Цель изобретения увеличение дальности транспортирования высокократной пены в горной выработке и повышение эффективности тушения пожара за счет совмещения ее огнегасительных свойств с высокой изолирующей способностью.

Сущность предлагаемого способа, включающего генерирование инертного газа посредством газогенератора с двумя раздельными газовыми потоками высокого и низкого давления, подведение каждого из них на устройство для образования ингибированной пены, и возведение парной перемычки с двумя перегородками, заключается в том, что поток газа высокого давления подводят на устройство вспенивания, размещенное у почвы наклонной горной выработки за пределами второй перегородки со стороны изолируемого пространства и формируют им на почве выработки плоскую подушку низкократной пены с возможностью ее самотечения в виде широкого сплошного потока по уклону почвы. Поток газа низкого давления подводят на устройство вспенивания, размещенное за первой перегородкой внутри парной перемычки. Причем вторая перегородка выполнена из сетчатого материала, обеспечивающего получение высокократной пены и укладку ее на поверхность подушки низкократной пены в виде слоя пены, перекрывающего сечение горной выработки, и с возможностью транспортирования ее по горной выработке потоком низкократаной пены. Кроме того, между смежными поверхностями низкократной и высокократной пены размещают слой гидрофобного эмульгатора в виде инертной пыли или внедряют гидрофобный эмульгатор в низкократную пену. Одновременно в потоке газа низкого давления перед устройством вспенивания может быть установлен регулятор потока.

Предложенная совокупность отличительных признаков обладает полезным свойством, которое заключается в возможности подачи высокократной пены по горной выработке с дальних безопасных подступов к очагу пожара и с одновременным перекрытием пенной пробкой горной выработки, изолирующей зону горения от притечек свежего воздуха. Кроме того, поток газа высокого давления повышает кинематическую энергию движения подушки из низкократной пены и тем самым повышает ее подвижность, что дает возможность увеличить ее несущую способность.

Введение в поток пены гидрофобного эмульгатора или порошка бентонита повышает транспортные параметры и структуру пенного потока.

На фиг. 1 схематично показаны установленные на платформе шахтных вагонеток расходная емкость и емкость с пенообразователем; на фиг. 2 - генератор инертного газа с устройствами вспенивания и перемычкой.

Для реализации способа изоляции и подавления пожара в наклонной горной выработке 1, используют генератор 2 инертного газа, выполненный на базе ВГИГ-300, который содержит линию 3 для подачи высоконапорного (0,3 МПа) парогазового потока на устройство 4 получения низкократной пены 5 и расположенного у почвы 6 непосредственно за сетчатой перегородкой 7. Линия 8 низкого давления (0,03-0,02 МПа) подведена к устройству 9 получения высокократной пены 10 которое размещено внутри парной перемычки 11, непосредственно за сплошной перегородкой 12. Для работы генератора 2 используют керосин, поступающий из расходной емкости 13 по трубопроводу 14 на сжигание в турбокомпрессоре генератора 2. Емкость 15 с пенообразователем соединена посредством трубопровода 16 через автоматический дозатор 17 с пожарным трубопроводом 18. Отвод раствора пенообразователя на генерирование пены осуществляют по отводным трубопроводам 19 и 20. В случае необходимости в линию 8 может быть установлен регулятор потока 21, обеспечивающий повышение давления газа в трубопроводе. Устанавливают также специальное устройство (не показано) для подачи в низкократную пену 5 гидрофобного эмульгатора посредством каналов (не показаны), выполненные в щитке 22.

Способ осуществляют следующим образом.

Из расходной емкости 13 по трубопроводу 14 подают керосин на сжигание в генераторе инертного газа 2. В полученный горячий инертный газ впрыскивают воду до образования охлажденной парогазовой смеси с давлением 0,3 МПа и направляют ее по линии 3 в устройство 4, размещенное в наклонной горной выработке 1 непосредственно у почвы 6. Одновременно по линии 8 направляют поток инертного газа низкого давления (0,03-0,02 МПа) в устройство 9, которое расположено внутри парной перемычки 11. Из емкости 15 через трубопровод 16 посредством автоматического дозатора 17 подают пенообразующую жидкость на смешивание с водой пожарного трубопровода 18. Готовая пенообразующая смесь по трубопроводам 19 и 20 подается соответственно в линии 3 и 8. За счет устройства 4, выполненного, например, в виде коллектора с отверстиями, образуется подушка низкократной пены 5, которая широким ковром покрывает почву 6 и самостоятельно, за счет высокой подвижности и кинетической энергии выбрасывания из устройства 4, стекает под уклон горной выработки 1. Устройство вспенивания 9 при помощи сетчатой перегородки 7 генерирует высокократную пену 10, которая, будучи малоподвижной, ложится поверх низкократной пены 5 и транспортируется ею к очагу пожара. При этом пена заполняет все оставшееся сечение наклонной выработки 1, образуя своеобразную пенную пробку, препятствующую проникновению свежего обогащенного кислородом воздуха к очагу горения. Сплошная перегородка 12 парной перемычки 11 препятствует проникновению пены в действующую горную выработку с размещенным в ней оборудованием. В случае необходимости, когда требуется, для улучшения качества высокократной пены, изменять скорость газового потока, в линию 8 устанавливают регулятор потока 21, который может быть выполнен, например, в виде эжекторного распылителя. Для обеспечения несмешиваемости пенных потоков и улучшения их кинетодинамических свойств в пространстве между смежными контактирующими поверхностями высокократной пены 10 и низкократной пены 5 размещают слой гидрофобного эмульгатора, например, путем вдувания инертной пыли через каналы в щитке 22 или внедряют инертную пыль непосредственно в поток низкократной пены 5 при помощи любых известных и приспособленных для этого технических свойств. Это улучшает транспортные параметры пенного потока и ее изолирующие свойства.

При этом возможна подача бентонитового порошка, что является стабилизатором структуры пены.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить эффективное тушение пожара в наклонных горных выработках с дальних подступов к очагу горения. сократить время на ликвидацию пожара за счет как огнетушащей способности пены, так и ее изолирующих свойств.