煤矿储煤场钢结构防火设计.pdf

第八届全国现代结构工程学术研讨会 三、煤矿储煤场的防火设计 煤矿储煤场的防火设计，应遵循“预防为主、防消结合”的消防工作方针，既要研究主动避免火灾发生的措 施、火灾初期快速灭火的措施，也要考虑到形成火灾后．如何避免火灾蔓延的措施，不能简单的涂刷防火涂料了 事。因为一旦靠防火涂料起作用时，就不再是防火设计，而变成“烤火”问题了。 (一)煤矿储煤场的防火措施 煤矿储煤场的防火内容主要包括防止煤自燃起火和防止煤尘爆炸起火两部分。这两部分既有相同的部分。又 各有侧重。防火措旖主要包括： 1、保持良好的通风。良好通风可以有效降低煤尘的浓度，减少煤尘爆炸的危险：同时，还可以起到散热作 用，对煤炭自燃也有一定的缓和作用。通风设计应以自然通风为主，储煤场钢网壳底部网格一般不封闭，用于进 风，顶部可以设置无动力通风器满足排风要求； 2、设置除尘洒水设施。经常洒水不仅可以起到除尘作用，还能降低煤堆的温度，防止煤炭自燃：一般可以 结合自动灭火系统统一设置； 3、设置温控监视装置。及时对煤堆降温使温度控制在60℃以内，将有效防止煤的自燃。应定期人工检测煤 堆温度，有条件时，可以在挡煤墙、溢流塔上预埋测温元件，设置报警温度，以便启动洒水系统或消防水炮。及 时喷水降温； ．4、设计烟感自动喷水灭火系统。煤炭自燃肘，总是从煤堆内部开始，煤堆表面只有烟，几乎没有火焰，如 浇水量不大，不仅不能浇灭自燃的火，反而增加了煤体吸附水的可能，加快了自燃的速度。因此，扑灭煤炭自燃 火灾，不在于熄灭火焰，而应该大量浇水，使煤堆含水量达到饱和，直到不再冒烟为止。 ‘自动喷水灭火系统设计规范》【4J规定。高度≤8m的大空间建筑物，自动喷水灭火系统才起作用。而储煤 场建筑高度一般在20-40m，因此有些观点认为。在储煤场中喷淋系统不能起到自动灭火的作用。其实。这是一 种误解，因为煤矿储煤场的堆煤高度很高，起火点距煤堆表层又很浅。大部分火源均可控制在8m以内，完全可 以起到主动灭火的效应。当然。如果喷淋系统确实不能满足要求时，电动消防水炮也是一个不错的选择t (=)防火分区的设计 储煤场的占地面积，是由矿井年设计产量决定的。从防止煤炭自燃的角度出发，储煤场的储存时间不宜过长， 储量也不宜过大。《煤炭工业矿井设计规范》9明确规定，原煤储煤场的总容量应按30d的设计产量确定。矿井 设计产量是按年工作日330d计算的。按照年产1000万吨的特大型矿井计算，一般原煤储煤场的储煤量应在9-21 万吨。煤的容重为7—12kNIm3，按10心／／m3估算，储煤场的占地面积约在8000-16000m2左右． 文Ill和文口‘都规定储煤场建筑的火灾危险性分类为丙类，耐火等级为二级。但都没有明确指出是按丙类仓库 还是丙类厂房设计。在‘建筑设计防火规范》中规定．．单层丙类厂房的防火分区古地面积可达8000mz，在设置 6000 自动灭火系统后，可增加到16000m2；而单层丙类仓库的这两个指标分别为lm2和12000m2，差别很大． 因此。这一点需要予以明确。仓库的防火分区之所以小于厂房，是因为：“仓库储存物质集中，价值高，危险性 大，灭火和物资抢救困难等”12l。一般认为，储煤场当然属于仓库，但这个“仓库”有其特殊性，其内既没有人 员需要疏散，也没有贵重物品需要抢救，雕一符合上述解释的就是灭火困难。但是煤的燃烧很有特点。一旦发生 m2还是8000m2都一样难扑灭，因此，煤矿建筑结构设计规范(矿井部分)》嘲将储煤场明 自燃，不管是6000 确规定为丙类厂房。当然这样规定也还是有一定依据的，在‘建筑设计防火规范》条文说明中，关于储存物品的 火灾危险性分类举例中．找不到有关煤炭的举例，而生产的火灾危险性分类举例中，煤储仓却属于丙类厂房。 因此，一般煤矿储煤场，都可以满足一个防火分区的要求，不需要划分成多个防火分区。实际上，储煤场 内也根本无法设置防火墙、防火卷帘进行分隔。 (三)屋顶钢结构的选型及表面防火保护措施 储煤场的耐火等级为二级，其屋顶构件的耐火极限应不低于lh，这就要求屋顶钢结构应涂刷防火涂料。但 是，在储煤场建筑中，涂刷防火涂料的效果并不佳。一方面，由于储煤场经常洒水除尘，空气湿度较大，防火涂 料很容易剥落{另一方面，防火涂料凹凸不平的表面，容易吸附煤尘，在火灾发生时，煤尘比煤更容易着火。 因此，‘建筑设计防火规范》中又规定，对于二级耐火等