СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
METHOD FOR FIRE EXTINGUISHING

Изобретение относится преимущественно к технике тушения подземных пожаров в угольных шахтах и позволяет повысить безопасность тушения пожара в замкнутых пространствах за счет гашения ударной волны от взрыва при тушении пожара.
Известен способ тушения пожаров и предотвращения взрывов в подземных горных выработках (а.с. СССР №1270366, 5 E21F 5/00, опубл. 1985.05.20). Способ включает подачу огнегасительной смеси в виде аэрозоля, одним из компонентов которой является хладон, локализацию пожарной зоны путем возведения перемычки, согласно изобретению, с целью повышения эффективности ингибирования пламенного горения и флегматизации взрывчатой среды за счет поддержания хладона во взвешенном состоянии, в пожарной зоне размещают устройство рециркуляции атмосферы с активатором и осуществляют принудительную турбулизацию атмосферы с активатором и осуществляют принудительную турбулизацию атмосферы в этой зоне посредством активатора. Недостатком данного изобретения является высокая опасность пожаротушения, связанная с незащищенностью устройств пожаротушения от действия ударной волны, образующейся при взрыве смеси метана и кислорода, при соответствующей опасной концентрации кислорода.
Известен способ тушения пожара и установка для его осуществления, принятый за прототип (патент РФ №2295040, 5 E21F 5/00, опубл. 10.03.2007, бюл. №7). Способ включает возведение основной перемычки, подачу огнегасительной смеси и локализацию пожарной зоны, согласно изобретению одновременно с возведением основной перемычки возводят дополнительную перемычку и фиксируют в выработке перед пожарной зоной установку для тушения пожара с авиационным двигателем, а огнегасительную смесь получают путем сжигания топлива и подают ее за основную перемычку, причем топливо сжигают до прекращения горения в пожарной зоне. Недостатком данного изобретения является высокая опасность пожаротушения, связанная с незащищенностью устройств пожаротушения от действия ударной волны, образующейся при взрыве смеси метана и кислорода, при соответствующей опасной концентрации кислорода.
Техническим результатом изобретения является повышение безопасности и эффективности пожаротушения за счет снижения воздействия взрывной волны на устройства пожаротушения.
Технический результат достигается тем, что в способе тушения пожара, включающем возведение основной и дополнительной перемычек, фиксацию в выработке перед пожарной зоной установки для тушения пожара с авиационным двигателем, локализацию пожарной зоны, получение путем сжигания топлива огнегасительной смеси и подачу огнегасительной смеси в пожарную зону, согласно изобретению перед возведением основной и дополнительной перемычек в выработке возводят защитную перемычку, состоящую из, по меньшей мере, трех перегородок, расположенных в шахматном порядке, перекрывающих одну из половин сечения выработки, причем после возведения перегородок перед ними со стороны пожарной зоны закрепляют по меньшей мере три ряда металлической сетки, расположенных под углом 30° к оси выработки и перекрывающих все сечение выработки с расстоянием между ними не менее 0,5В, причем расстояние между перемычками принимают 0,5В, где В - ширина выработки, м.
Изобретение характеризуется также тем, что защитную перемычку возводят из термостойкого кирпича.
Изобретение характеризуется также тем, что защитную перемычку возводят из быстротвердеющего бетона с использованием опалубки.
Изобретение характеризуется также тем, что защитную перемычку возводят из дерева, пропитанного огнестойкими составами.
Изобретение характеризуется также тем, что защитную перемычку возводят из бетонных блоков.
Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить безопасность и эффективность пожаротушения за счет снижения воздействия взрывной волны на устройства пожаротушения.
Способ тушения пожара поясняется чертежами, на фиг.1 показана установка для тушения пожара в транспортном положении, на фиг.2 показана установка для тушения пожара в рабочем положении, продольный разрез, на фиг.3 показан вид защитной перемычки, поперечный разрез, где:
1 - авиационный двигатель;
2 - основная перемычка с отверстием;
3 - компрессор;
4 - дополнительная перемычка;
5 - маслостанция;
6 - генератор;
7 - шарнирные башмаки распорных стоек;
8 - проушина для распорных стоек;
9 - трубопровод подачи;
10 - проем для установки распорных стоек;
11 - изотермическая емкость с топливом, например керосином;
12 - распорные стойки;
13 - несущие стойки;
14 - перегородки, размещенные в шахматном порядке, образующие защитную перемычку, возведенные из термостойкого кирпича, либо бетонных блоков, либо быстротвердеющего бетона с использованием опалубки или дерева, пропитанного огнестойкими составами;
15 - ряды металлической сетки, предназначенной для гашения воздушной ударной волны, образованной фронтом взрывной ударной волны, перекрывающие все сечение выработки (по высоте и ширине);
В - ширина выработки, м.
Статистика аварий при тушении пожаров в подземных выработках, например в угольных шахтах, показывает, что большинство случаев тушения подземных пожаров сопровождаются взрывами различной мощности. Анализ причин взрывов позволяет проследить следующий возможный механизм формирования взрывоопасной среды. При локализации очага пожара в зону горения начинает поступать все меньшее количество кислорода. При наличии в выработке метана при определенном соотношении его с кислородом происходит образование взрывчатой метановоздушной смеси. При взрыве этой метановоздушной смеси взрывная волна деформирует средства тушения пожара, а в ряде случаев приводит к гибели людей. Предлагаемая защитная перемычка, образованная из перегородок 14, предназначена для гашения энергии взрывной ударной волны и предотвращения различного рода ущербов. Гашение взрывной волны происходит за счет создания "местного" механического сопротивления и частичного гашения скорости ударной взрывной волны при движении ее по каналу (лабиринту) перемычки, при этом часть удара приходится на ряды сетки 15.
Способ тушения пожара осуществляют следующим способом. При обнаружении очага пожара перед возведением основной и дополнительной перемычек в выработке возводят защитную перемычку, образованную по меньшей мере, тремя перегородками 14, расположенными в шахматном порядке (при потенциально большой мощности взрыва число перегородок увеличивают пропорционально его мощности). Число перегородок 14 определяют в зависимости от потенциальной мощности взрыва. При необходимости перегородки 14 укрепляют укосинами или распорками (на чертеже условно не показаны). Расположение перегородок 14 в шахматном порядке позволяет создать "лабиринт", гасящий взрывную ударную волну. Перегородки 14 перекрывают одну из половин сечения выработки для обеспечения достаточно эффективного гашения взрывной волны и экономии материалов для возведения перемычки. Расстояние между перемычками принимают 0,5В, где В - ширина выработки, м, для создания достаточно эффективного лабиринта для гашения взрывной волны. Перед защитной перемычкой, образованной перегородками 14, закрепляют по меньшей мере три ряда металлической сетки 15, например, с помощью анкеров (на чертежах условно не показаны). Ряды сетки 15 располагают под углом 30° к оси выработки с полным перекрытием ее сечения для создания достаточной поверхности гашения воздушной волны от взрыва. Число рядов сетки 15 может быть увеличено в зависимости от потенциальной мощности взрыва. Расстояние между рядами сетки 15 принимают не менее 0,5В для создания достаточного эффекта гашения взрывной ударной волны. В зависимости от наличия материалов для возведения защитной перемычки, состоящей из перегородок 14, используют либо термостойкий кирпич, либо быстротвердеющий бетон с использованием опалубки, либо дерево, пропитанное огнестойкими составами, либо бетонные блоки. Минимальное расстояние от ряда ближайшей сетки 15 до первой из перегородок 14 со стороны пожарной зоны принимают не менее 0,25В для исключения воздействия сетки на перегородки 14.
Основную перемычку 2 возводят одновременно с возведением дополнительной 4 перемычки. Установку для тушения пожара перед запуском фиксируют перед пожарной зоной с помощью распорных 12 и несущих 13 стоек и локализуют пожарную зону путем установки основной 2 перемычки с отверстием и дополнительной 4 перемычки. Огнегасительную смесь, состоящую в основном из углекислого газа, получают путем сжигания топлива, например керосина, и подачи продуктов сгорания топлива за перемычку 2 с отверстием. Топливо сжигают до получения в пожарной зоне атмосферы, не поддерживающей горение за счет вытеснения углекислым газом воздуха и инертизации и флегматизации атмосферы (до прекращения горения в пожарной зоне).
Установка для тушения пожара включает три платформы на колесно-рельсовом ходу, соединенные между собой (на чертежах условно не выделены). На первой платформе жестко закрепляют кузов без бортов, внутри которого жестко закрепляют авиационный двигатель 1, связанный через генератор 6 с маслостанцией 5 и компрессором 3. Компрессор 3 связан воздуховодами (на чертежах условно не показаны) с основной 2 и дополнительной 4 перемычками. Авиационный двигатель 1 связывают трубопроводом подачи 9 с изотермической емкостью 11 с топливом, например керосином. Емкость 11 выполнена изотермической для обеспечения возможного перегрева топлива. Зазор между емкостью с топливом заполнен негорючей жидкостью, например водой. На кузове первой платформы закреплена перемычка 2 с отверстием, совпадающим с местом выхода продуктов сгорания, закрепленная со стороны выхода продуктов сгорания и установленная перед очагом пожара. В средней части первой платформы закреплена до основной 2 перемычки с отверстием дополнительная перемычка 4, выполненная, например, из резинокорда, для надежной изоляции очага пожара и предотвращения утечек огнегасительной смеси. Вторая платформа, служащая в основном для перемещения стоек, включает раму с проемом 10, достаточным для монтажа несущих 13 и распорных 12 стоек с шарнирными башмаками 7, предназначенными для надежного раскрепления установки в выработке перед пожарной зоной. Третья платформа установки включает кузов с закрепленной на нем емкостью 11, выполненной изотермической для предотвращения перегрева топлива.
Установка для тушения пожара работает следующим образом. Установку фиксируют перед пожарной зоной с помощью распорных 12 стоек с шарнирными башмаками 7, вставленных в проушину 8, и несущих стоек 13. После этого подают топливо из изотермической емкости 11 и с помощью пускателя (на чертежах условно не показан) запускают авиационный двигатель 1. С помощью компрессора 3 заполняют основную 2 и дополнительную 4 перемычки воздухом. Маслостанция 5 необходима для подачи масла и смазки движущихся частей двигателя, а генератор 6 - для выработки электричества. Затем подают продукты сгорания топлива за перемычки 2 и 4 в пожарную зону до практически полного вытеснения ими воздуха из выработки и прекращения горения.
Применение предлагаемого способа тушения пожара обеспечивает следующие преимущества:
- повышение безопасности пожаротушения;
- повышение эффективности пожаротушения;
- снижение возможного материального ущерба.