项目五矿井火灾时解析.ppt

项目五 矿井火灾时期的通风 火风压 矿井火灾时期风流紊乱及其防治 矿井火灾时期风流的控制 高温火灾气体的空气动力效应有两方面作用： 一方面是燃烧生成的热能转化为机械能，形成附加的自然风压（即火风压）作用于通风网路； 另一方面，在火源点生成大量火灾气体以及风流受热后体积膨胀所产生膨胀压力，对上风侧风流产生阻力作用，即膨胀节流效应，对风流产生动力作用。 任务一 火风压 理解火风压的产生原因 熟悉火风压的特性 了解火风压对矿井通风的影响 一、火风压的产生 火风压：矿井发生火灾时，高温火灾气流流经的井巷内空气成分和温度发生了变化，从而导致空气密度减小，产生附加的自然风压。 产生：在如图5—1所示的模型化的通风系统中，由于火源下风侧3—4风路的风温和空气成分发生变化，从而导致其密度减小，该回路产生火风压，根据自然风压的计算公式可导出火风压的计算公式： H=Z g（ρma—ρmg） （5—1） 式中 H——火灾时的火风压，Pa； ρma、ρmg——火灾前后井巷内空气平均密度，kg／m3 g——重力加速度，m／s2。 由式（5—1）可以看出：火风压的大小与高温火灾气流流经井巷的高度和发火前后的空气密度有关。发火后空气的密度主要受火源的温度和范围、通过火源的风量等因素的影响。 二、火风压的特性 根据现场观察和理论研究，火风压具有以下特性： （1）火风压出现在火灾气体流经的倾斜或垂直的井巷中。Z越大，火风压值也越大。在水平巷道内，标高差很小时，火风压极小。 （2）火风压的方向总是向上。因此，上行风路中产生的火风压方向与主要通风机风压方向相同；下行风路中产生的火风压方向与主要通风机风压方向相反。 （3）火势愈大，温度愈高，火风压也愈大。 火风压的大小和方向取决于：烟气流过巷道的高度、通过火源的风量、巷道倾角、火源温度和火源产生的位置。 说明： 鉴于上述分析结果，当井下发生火灾时，应迅速了解火源的位置，根据燃烧物的分布、燃烧规模、火源温度、流经巷道的特征（是上行还是下行）、风量大小，估算火风压值及其对通风系统的影响，以便采取有效措施，保证矿井通风网路中风流稳定。 矿井火灾时，火源温度（1000℃～2500℃）和火源下风侧井巷的空气温度变化很大，要精确地计算出火风压值十分困难。 但是，根据火灾发生的地点、火风压的特点和火灾前巷道的通风状况，判断可能发生风流逆转的巷道，采取正确的稳定措施，则是完全必要和可能的。 三、火风压对矿井通风的影响 矿井火灾发展到明火阶段时，出现的火风压将扰乱矿井的正常通风系统，可能使全矿或局部的风向、风量发生变化，从而严重威胁矿井安全，对救灾抢险工作造成团难。所以井下一旦发生火灾，就要注意火风压对矿井通风的影响，防止引起不良后果。 火烟流经巷道的温度高低取决下列主要因素： 燃烧物本身的温度。 距火源的距离。 流过的火烟量。 测温点与火源间从旁侧风流中掺入的风量及其温度。 在火烟流经途中，要降低火风压值，最可靠的措施是减少供给火源的风量，以减少火烟生成量。 火风压对风流影响的规律为： 当矿井主干风路上的主通风机风压与火风压的作用方向一致时，主干风流将具有完全肯定的方向，不会发生逆转；但所有的旁侧风流可能逆转。 当主干风路上的主通风机风压与火风压的作用方向不一致时，主干风流则不会有肯定的方向，可正向流、无风、风流逆转。 当火风压小于临界值（无风时的火风压值）时，风流方向不变； 当火风压值大于临界值时，风流逆转，但逆转程度要视火风压值的大小，可能部分地逆转或全部地逆转。 任务二 矿井火灾时期风流紊乱及其防治 熟悉风流紊乱的形式 理解矿井火灾时期风流紊乱的防治措施 一、风流紊乱的形式 风流紊乱的形式主要有旁侧支路风流逆转、主干风路烟流逆退和火烟滚退三种形式。 1.旁侧支路风流逆转。 当火势发展到一定的程度时，通风网路中与火源所在排烟主干风路相连的某些旁侧分支的风流可能出现与正常风流方向相反的流动，在灾变通风中把这种现象叫做旁侧支路风流的逆转。如图5－2所示，假设在2－4分支内发生了火灾，正常情况下烟气将随风流通过4—5，5—6分支排出地面。当火势发展到一定程度时，会使旁侧支路3—4分支风流反向，烟流从主干风路流向旁侧风路侵入4—3、3—5分支，如图5－2（b）所示，从而扩大了事故的范围。 2.主干风路烟