煤炭礦井火災(zāi)第6章課件

第六章火災(zāi)時期風(fēng)流的紊亂及其防治第一節(jié)火災(zāi)時期常見的風(fēng)流紊亂形式第二節(jié)火風(fēng)壓的生成與計算第三節(jié)旁側(cè)支路風(fēng)流紊亂的原因及其防治第四節(jié)主干風(fēng)路火災(zāi)的控制第五節(jié)礦井火災(zāi)時期風(fēng)流紊亂實例1第一節(jié)火災(zāi)時期常見的風(fēng)流紊亂形式

一旦礦井發(fā)生火災(zāi)事故，不管是內(nèi)因火災(zāi)還是外因火災(zāi)，由于是缺氧燃燒，往往成生大量的有毒有害氣體及高溫?zé)熈?。如果煙流流?jīng)的通道不暢通以及火源溫度特別高，生成大量的煙霧，則往往容易造成礦井風(fēng)流局部或全礦性的紊亂，煙流可能侵入不該到達的區(qū)域。如果沒有正確的防范措施，將會造成嚴重的后果，導(dǎo)致事故的擴大，造成更大的傷亡事故。例如1947年1月30

波蘭莫澤尤夫礦，采區(qū)上山發(fā)生火災(zāi)，由于礦井通風(fēng)管理薄弱，加之領(lǐng)導(dǎo)對火災(zāi)時期風(fēng)流的變化規(guī)律缺乏知識，處理不當(dāng)，以至位于火區(qū)上風(fēng)側(cè)遠離火源的采區(qū)遭到有毒氣體的侵襲，致使２５人物股喪生。

1)礦井概況

通風(fēng)系統(tǒng)示意圖(圖6-33a)與網(wǎng)路圖(圖6-33b)只繪出了與火災(zāi)有關(guān)部分。風(fēng)流從進風(fēng)井筒進入生產(chǎn)水平后，通過大巷、石門(2-3-1-5)分別流向礦井兩翼的各個煤層采區(qū)。西翼采區(qū)因自然發(fā)火封閉，生產(chǎn)安排在東翼采區(qū)和西翼的上階段。暗井是從上階段下放重車的通道。23

2)事故發(fā)生經(jīng)過火災(zāi)的發(fā)生是由于封閉的老火區(qū)復(fù)燃外延引燃了鄰近采區(qū)上山(3)的木支架造成的。事故發(fā)生的當(dāng)天一位區(qū)長曾于12點30分檢查工作路過此地，并且發(fā)覺從火區(qū)密封墻上向外涌出青煙，這時井下各個采區(qū)都在照常工作，但42min后，突然從原來上風(fēng)的暗井下口向石門涌出大量濃煙，摻入新風(fēng)，毒化了位于上風(fēng)頭的采區(qū)。因為沒有估計到火勢的發(fā)展，沒有預(yù)料到火煙會從暗井下涌，所以沒有通知和撤出東翼采區(qū)的工人，以致25人中毒犧牲。

3)事故原因及教訓(xùn)此次事故的發(fā)生完全是由于老火區(qū)封閉不嚴，燃燒外延而引起，基層領(lǐng)導(dǎo)也未能給予足夠的重視，盡管發(fā)現(xiàn)火情而卻未能及時處理，以致釀成了此次事故，從中可以總結(jié)出如下的經(jīng)驗教訓(xùn)：(1)在處理礦井火災(zāi)時，尤其針對發(fā)生在上行風(fēng)流中的火災(zāi)，首先要著眼于控制火勢的發(fā)展，以減小火風(fēng)壓的生成，這就要求將直接滅火法放在首位。同時要求在火源前面張掛臨時風(fēng)簾，以減少向火源點供風(fēng)達到減弱火勢的目的。(2)在火源前面張掛風(fēng)簾一是可以減少向火區(qū)供風(fēng)，控制火勢發(fā)展，同時也起了增大火區(qū)支路風(fēng)阻穩(wěn)定風(fēng)流的作用。但在瓦斯礦井要十分注意檢查火源與風(fēng)簾之間的巷道里是否有局部積聚的瓦斯。(3)保證回風(fēng)系統(tǒng)的排煙道路暢通，因此，在排煙的道路上如果有風(fēng)窗存在，要及時開啟，如果能找到一條臨時的通道使煙流短路，以最小的阻力排出礦井就更為理想。不過關(guān)鍵在于日常對礦井回風(fēng)系統(tǒng)的管理，保持回風(fēng)道支架完整，斷面足夠大，風(fēng)速無超限的區(qū)段，沒有局部阻塞是十分重要的。(4)在上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，在排煙的線路上已經(jīng)撤出人員的情況下，千萬不能停．止主扇運轉(zhuǎn)，更不允許輕易采取反風(fēng)措施。2、風(fēng)流紊亂的形式1）旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)火災(zāi)時期火煙可能從主干風(fēng)路的排煙段分出一股煙流流朝著最近的旁側(cè)支路逆流流動。52）主干風(fēng)路風(fēng)流的逆退火災(zāi)時期火煙可能一方面從主干風(fēng)路的排煙段排出，另一方面還可能充滿巷道全斷面逆著主干風(fēng)路的進風(fēng)方向朝著最近的節(jié)點流去。3）火煙的回流在火源上風(fēng)頭巷道同一斷面內(nèi)既有新鮮風(fēng)流沿著底板保持原有方向向火源流動，同時又有煙流沿著頂板逆風(fēng)回退。6第二節(jié)火風(fēng)壓的生成與計算1、火風(fēng)壓的概念

礦井發(fā)生火災(zāi)時，通風(fēng)網(wǎng)路中出現(xiàn)的附加熱風(fēng)壓稱為火風(fēng)壓。也有人稱火風(fēng)壓為礦井火災(zāi)時期自然風(fēng)壓的增量。

局部火風(fēng)壓：礦井發(fā)生、火災(zāi)后，高溫火煙流經(jīng)每段傾斜或垂直的井巷時，在局部區(qū)段上產(chǎn)生的火風(fēng)壓。

全礦火風(fēng)壓：礦井發(fā)生火災(zāi)后，高溫火煙流經(jīng)每段傾斜或垂直井巷時，所產(chǎn)生的局部火風(fēng)壓的總值(代數(shù)和)。2、局部火風(fēng)壓的計算

1)流體靜力學(xué)方法

根據(jù)火風(fēng)壓的定義知：火風(fēng)壓，即火災(zāi)時期礦井自然風(fēng)壓的增量，等于發(fā)火后礦井的自然風(fēng)壓值與發(fā)火前礦井的自然風(fēng)壓值之差。如圖6-6a、b、c所示為礦井通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，若在出風(fēng)井井底車場發(fā)生火災(zāi)后，局部火風(fēng)壓hf為：火風(fēng)壓hf的計算7式中：Z——高溫?zé)熈髁鹘?jīng)傾斜或垂直巷道的標高差；m；

ρ0——火災(zāi)前后巷道空氣密度；kg/m3；

g——重力加速度；m/s2；

Tf——火災(zāi)后巷道風(fēng)流平均溫度；oK；△t——發(fā)火前后巷道溫度的平均增值；℃；從上式可以看出：Z值愈大，亦即高溫?zé)熈髁鹘?jīng)井巷始末兩端的標高差愈大，hf值愈大；火源燃燒熾烈，煙量大而溫高，△t值大，hf

值也大；在平巷內(nèi)，Z值近似為零，hf

值甚小，無火風(fēng)壓。9這兩個計算公式：流體靜力學(xué)方法偏小，熱動力學(xué)方法偏大。由兩個公式可以看出：Z值越大，即高溫?zé)熈髁鹘?jīng)井巷始末兩端的標高差愈大，hf值愈大；△t值越大，即火源燃燒越大，煙煙流溫度越高，hf

值也大；Z值為0，hf為零。即在平巷內(nèi)不產(chǎn)生火風(fēng)壓?；痫L(fēng)壓的方向永遠向上。

3、煙流的溫度及其計算方法

1)影響煙流溫度的因素

煙流溫度對火風(fēng)壓值起著決定性的作用，在煙流排出的過程中，沿程各點的溫度取決于下述因素：

①火源點燃燒物的燃燒溫度；②距火源點的距離及通過該點的煙量；③在火源與該點之間，從其它支路參入的風(fēng)量及其溫度。

2)燃燒溫度煤炭充分燃燒(供氧充足)生成CO2時，其燃燒溫度可達2500℃。缺氧燃燒不充分時，生成大量的CO，其燃燒溫度可達140O℃。燃燒溫度即火焰的溫度，因熱量是從物質(zhì)燃燒的火焰中放出的，燃燒物質(zhì)不同，火焰的溫度也不相同。表6-1列出幾種燃燒物的燃燒溫度。表6-1礦井常見燃燒物燃燒溫度表10燃燒物燃燒溫度（℃）燃燒物燃燒溫度（℃）煙煤1647煤油700-1030木材100-1177甲烷1800汽油

1200

CO

1680

113)煙流溫度計算煙流在排往出風(fēng)井口的過程中，隨著遠離火源，溫度逐漸降低。如圖所示的巷道，周長L(m)，煙流流過的單元長度dx，單元長度巷道壁每秒吸收的熱量為dQ(J／s)，則有；式中:dQ——單元長度巷道壁每秒的吸熱量，J／s；△T——距火源點x(m)處煙流溫度的增值，K；

α——對流傳熱系數(shù)(換熱系數(shù))，當(dāng)煙流流過巷道時，其溫度變化1K時，每秒在1m2的巷壁上所吸收的熱量(J／m2K)；α值可按下面的經(jīng)驗公式求得：

α=2+α＇v1/2

或α=2+α＇v2/3在礦井條件下α＇取5-10；v為煙流速度，m／s。13例：煙流流經(jīng)斷面為6m2、周長1Om的梯形巷道，取α′=7，Cp=1.005kJ／kgK，煙流密度ρs=101kg／m3。求煙流速度為0.1、0.5、1.0、3.0、6.0m／s時，距離火源xm處的溫度增值△T與火源溫度增值△T0之比。根據(jù)公式(6-18)計算，其結(jié)果列如表6-2。表6-2煙流速度不同，距火源距離不同時，火煙溫度降低程度表0.10.51.03.06.00.133.86100.89155.82279.95439.380.0167.72201.78311.63595.90878.750.001

101.58

302.66

467.45

893.85

1313.13

距火源點X(m)V(m/s)△T/△T0從上表可以看出：煙速愈低，距火源的距離愈遠，則火煙溫度的降低程度愈大，反之則相反。譬如，發(fā)火以后，在火源前方(上風(fēng)側(cè))建立臨時防火墻或懸掛風(fēng)簾，以控制對火源的供風(fēng)，使煙量減少，煙速降低，這對控制其溫度增值將是有效的。如將煙速控制在0.1m／s時，從表6-2可以看出，在距火源10lm處，火煙溫度的增值△T僅是火源點溫度增值△T0

的千分之一。若火源溫度增值為100O℃，則在101m處僅比原來的氣溫增高1℃。反之，如不采取措施截斷供風(fēng)，煙速為6.0m／s時，則只有在距火源1313m的地方，才能出現(xiàn)與上述相同的結(jié)果。因此，減少火源點的供風(fēng)是冷卻煙流，降低局部火風(fēng)壓的存效措施。144)摻入風(fēng)流后煙流溫度的計算設(shè)煙流的溫度為Ts，摻入風(fēng)流的溫度為TV混合后的溫度為：(6-19)式中:Tm——摻入風(fēng)流后，混合氣體的溫度，K；

CPs、CPv、CPm——分別代表煙流、摻入風(fēng)流以及混合后氣體的比熱，(J／kg.K)；

ms、mv——混合氣體中煙流與風(fēng)流各占的百分比，(ms+mv=1)。取則(6-2O)當(dāng)煙流溫度為Ts=50O℃，風(fēng)流溫度Tv=20℃時，根據(jù)摻入煙流的風(fēng)量不同，所計算得的混合氣體溫度如表6-3。表6-3滲入煙流的風(fēng)量不同，混合氣體的溫度表mv（%）10203040506070Tm（℃）45240435230826021214615

從表6-3看出，摻入風(fēng)量有降低煙溫的作用，但是并不顯著。而且向火煙中摻入新風(fēng)使其溫度下降以減少局部火風(fēng)壓的方法，只有當(dāng)火煙溫度低于其本身的著火溫度，而且也低于流經(jīng)巷道中可燃物的著火溫度時才能采用，否則摻入新風(fēng)的地方，不管是由于火煙本身發(fā)生燃燒，還是由于煤或坑木發(fā)生燃燒，都可能產(chǎn)生再生火源。應(yīng)當(dāng)指出的是，在回風(fēng)系統(tǒng)的巷道中設(shè)置水幕，一旦發(fā)生火災(zāi)，在排煙的沿途，啟動使之噴淋，對降低煙流的溫度是十分顯著的，國內(nèi)外在使用這一方法中不僅收到了降低煙溫的作用，而且起到阻火的效果，將火災(zāi)控制在一定的范圍內(nèi)，阻止其蔓延。

綜上所述，火災(zāi)發(fā)生時控制供風(fēng)，以阻止火勢發(fā)展、降低火源點及排出煙流的溫度；啟動水幕系統(tǒng)，阻火降溫等都是減少局部火風(fēng)壓生成、防止風(fēng)流紊亂的可行措施。在排煙的沿途摻入新風(fēng)降溫的措施則是有條件的，只有在不引起再生火源的條件下，方可采用。17

3)引起煤炭自燃含有一定濃度可燃氣體的火煙，雖然它的溫度低于自燃或點燃其它可燃物的溫度，但是由于救災(zāi)延續(xù)時間過長，在其流過的沿途與煤巷壁面接觸能使煤壁溫度提高，如果在煤壁內(nèi)存在裂隙或裂縫，由于溫度增高，有可能引起煤的自燃或瓦斯燃燒而形成再生火源。

再生火源可能發(fā)生在一個地方，也可能發(fā)生在排煙沿途的多個地點。再生火源的發(fā)生使救災(zāi)工作復(fù)雜化，為此在撲滅火災(zāi)時，一定要注意了解從火源點到風(fēng)井排煙的沿途是否存在發(fā)生再生火源的條件。

綜上所述，產(chǎn)生再生火源的條件可以概括為以下三個方面：

①火災(zāi)氣體的成份；②火煙溫度；③可燃物的分布情況。（1）火災(zāi)燃燒的時間愈長，再生火源發(fā)生的可能性愈大。因此，如果短時間內(nèi)不能控制火勢和完成滅火工作時，必須根據(jù)具體情況采取冷卻火煙、煤壁與支架的措施。最有效的降低溫度的方法是設(shè)立水幕，水幕既可以冷卻煙流，又可以阻擋火勢蔓延。（2）可以采用改變火煙排出路線的方法以防再生火源的發(fā)生，例如令高溫?zé)熈魍ㄟ^不燃性材料支護的巖巷。（3）在火源前方構(gòu)筑防火墻以減少向火區(qū)供風(fēng)。5、災(zāi)變時期的火源分類1）富氧燃燒（非受限燃燒）火源燃燒產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體在燃燒中已基本耗盡?；鹪聪嘛L(fēng)側(cè)氧氣濃度保持15%以上。2）富燃料燃燒（受限燃燒、貧氧燃燒）火源燃燒時火勢大、溫度高，火源產(chǎn)生大量炙熱揮發(fā)性氣體與主風(fēng)流混合形成炙熱煙流，煙流中氧氣濃度低于2%。18性質(zhì)分類富燃料燃燒受限燃燒富氧燃燒非受限燃燒基本特征燃料多，供氧不足燃料不足，供氧多特點火勢范圍大，火勢大，蔓延快火勢范圍小，火勢小，蔓延慢耗氧多，剩余氧少（2%左右）耗氧少，剩余氧多（15%左右）剩余大量可燃揮發(fā)物可燃揮發(fā)物基本耗盡易引起再生火源與爆炸不易引起再生火源與爆炸危險性大危險性小3）礦井火災(zāi)火源分帶19富燃料燃燒火災(zāi)火源分帶圖

1—冷卻帶；2—焦化帶；3—燃燒帶；4—高溫?zé)峤鈳В?—剩余燃料帶；6—預(yù)熱帶；O2—氧氣濃度；∑C—可燃氣體濃度；tf—溫度。富氧燃燒火災(zāi)火源分帶圖1—冷卻帶；2—焦化帶；3—燃燒帶；4—預(yù)熱帶。5）富燃料類火災(zāi)的防治21

富燃料燃燒取決于可燃物的類型、數(shù)量及供氧量?？扇嘉镌饺菀滓迹剂蠑?shù)量越大，供氧量相對于燃料量不足(如停風(fēng)、減風(fēng)、巷道垮塌等)，空氣預(yù)熱溫度越高，則發(fā)生富燃料類火災(zāi)的可能性越大。富燃料燃燒還取決于巷道斷面的大小，下風(fēng)側(cè)可燃物種類、數(shù)量和分布形式。巷道周長和斷面積之比愈小(巷道斷面愈小)，愈容易發(fā)生富燃料類火災(zāi)。

（1）防止富燃料類火災(zāi)發(fā)生的方法(1)減小火焰沿巷道蔓延的速度，即在火災(zāi)剛發(fā)生時，及時采取滅火措施，避免火勢擴大，或者在火源下風(fēng)側(cè)布置灑水水幕，減少下風(fēng)側(cè)可燃揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生。

(2)除非有十分可靠而安全的減風(fēng)、停風(fēng)理由，否則應(yīng)維持著火區(qū)域的通風(fēng)，即不減小風(fēng)速。如果礦井火災(zāi)已成為富燃料類火災(zāi)或已由富氧類火災(zāi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蝗剂项惢馂?zāi)時，為避免發(fā)生危險，與其浪費時間進行危險而收效不大的滅火，不如盡力防止其發(fā)展。。22（2）控制富燃料類火災(zāi)的方法(1)在著火巷道的相接鄰巷道內(nèi)噴水、噴高效泡沫，防止火勢向其中蔓延。(2)加固著火巷與相接巷道間的風(fēng)門、隔墻，減少漏風(fēng)。(3)若時間允許，將混凝土或其他不燃性密封劑噴射在隔墻的周邊和隔墻外幾米距離的巷頂和巷幫上半部，減少火勢蔓延和漏風(fēng)的可能。(4)在火源上風(fēng)側(cè)構(gòu)筑帶有自動關(guān)閉門的臨時風(fēng)門。如有人員在內(nèi)，不得關(guān)閉風(fēng)門。(5)若能迅速準備充足的惰氣，可以向著火巷注入惰氣。注氣氮效果差，其冷卻效果不好，所以最好注入液氮或液態(tài)CO2。其目的是冷卻火區(qū)，減小火勢，并減少火源鄰近區(qū)域揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生量。(6)人員撤出災(zāi)區(qū)，關(guān)閉位于火源前方的自動風(fēng)門，在可能的情況下，繼續(xù)進行噴水、噴射高效泡沫和注入

CO2等工作。(7)救護人員進行較大范圍的火區(qū)封閉作業(yè)。若要全礦封閉，則需關(guān)閉主要通風(fēng)機，封閉通往地面的所有出口。

對富燃料類火災(zāi)的處理原則是：在保證人員安全的前提下，在著火區(qū)域盡可能采取一些抑制火勢的措施，然后封閉火區(qū)或礦井。對于富燃料火災(zāi)往往不能采用直接滅火方式，只能在完成上述步驟后進行遙控滅火，如由地面注入惰氣等。

第三節(jié)旁側(cè)支路風(fēng)流紊亂的原因及其防治1）上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的判別23火災(zāi)時期發(fā)生風(fēng)流紊亂的形式不一，已如前述，其原因也不盡相同，但其主要原因有四個方面：局部火風(fēng)壓的生成；過量煙氣的產(chǎn)生；主扇風(fēng)壓以及網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻的影響。1、上行風(fēng)流旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因及其防治

旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)主要是由于在上行風(fēng)路中發(fā)生火災(zāi)時，沒能及時控制，產(chǎn)生了較大的局部火風(fēng)壓而形成的。如圖6-15所示的簡化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)火災(zāi)發(fā)生在采區(qū)的上山內(nèi)即上行風(fēng)路a中，由于高溫?zé)熈髁鹘?jīng)上行風(fēng)路，所以局部火風(fēng)壓的作用方向與系統(tǒng)的主扇風(fēng)壓(hf)作用方向一致。在這種情況下，主干風(fēng)路l-2-3（A）-4-F-5-6（B）-7-8-9的風(fēng)向一般是保持原來的方向不變。而可能發(fā)生風(fēng)向逆轉(zhuǎn)的是旁側(cè)支路(b、c、d)。為了考察旁側(cè)支路的風(fēng)向變化規(guī)律，我們?nèi)稳∫粭lc支路作為考察對象。以c支路為界將把整個通風(fēng)系統(tǒng)劃分為內(nèi)部分系統(tǒng)(i)和外、部分系統(tǒng)(o)兩個部分。把連接進出風(fēng)井口的大氣看作一個風(fēng)阻為零的支路，于是可將圖6-15在形式上變換成如圖6-16與6-17所示的封閉回路系統(tǒng)。25(6-21)沿閉合回路dAaB列出風(fēng)壓方程：(6-22)[(6-22)-(6-21)]／(6-21)得：因所以故有這就是旁側(cè)支路c風(fēng)流保持原有方向的條件式。即風(fēng)流方向：A B(6-23)26

若旁側(cè)支路c風(fēng)流停滯，即風(fēng)量為0。

則沿閉合回路dAcB列風(fēng)壓方程：沿閉合回路cAaB列出風(fēng)壓方程：后式減前式除以前式得：因：(6-24)這就是旁側(cè)支路c風(fēng)流停滯的條件式。29以上分析是把旁側(cè)支路當(dāng)作一條近平水平巷道來處理的。當(dāng)旁側(cè)支路也是一條上行風(fēng)路時，在風(fēng)流逆轉(zhuǎn)后，高溫?zé)熈鞅厝粫谶@一支路上產(chǎn)生局部火風(fēng)壓hF，對風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)起阻止作用。因此在推導(dǎo)旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的條件式時，必須予以考慮。如圖6-18，沿回路aBdA和回路aBcA列出風(fēng)壓方程為：圖6-18旁側(cè)風(fēng)路出現(xiàn)局部火風(fēng)壓

(6-26)(6-27)(6-27)／[(6-26)-(6-27)]得：因所以故(6-28)上式即是旁側(cè)支路為上行風(fēng)流時，高溫?zé)熈饕鹁植炕痫L(fēng)壓(hi)造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的判別式。303）上行風(fēng)流中旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的過程，旁側(cè)支路風(fēng)向不變，受到煙侵威脅的僅是直接煙侵地區(qū)。(2)撲救不及時，火勢發(fā)展，局部火風(fēng)壓逐漸升高，這時在旁側(cè)支路內(nèi)可以觀察到風(fēng)量減少的現(xiàn)象。當(dāng)滿足條件式時；旁側(cè)支路風(fēng)流停止流動(3)火勢繼續(xù)發(fā)展，局部火風(fēng)壓連續(xù)上升，條件式得到滿足，旁側(cè)支路風(fēng)流方向逆轉(zhuǎn)。如果旁側(cè)支路由一系列近水平巷道組成，風(fēng)流逆轉(zhuǎn)之后，雖然熱煙流過，也不產(chǎn)生局部火風(fēng)壓，但在原來的風(fēng)流停滯后，會立刻出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。(1)火災(zāi)剛剛發(fā)生，火風(fēng)壓不是很大，相對于主扇風(fēng)壓較小時，滿足條件式(4)實際與上行風(fēng)流火區(qū)相并聯(lián)的旁側(cè)支路大多是由上山、斜巷以及暗井等一類傾斜或垂直的井巷組成。因此，產(chǎn)生的內(nèi)部分系統(tǒng)火風(fēng)壓僅僅滿足條件式(6-24)時，還不會導(dǎo)致風(fēng)流的停滯現(xiàn)象。只有當(dāng)火勢進一步發(fā)展，內(nèi)部分系統(tǒng)的火風(fēng)壓進一步增大，滿足條件式(6-28)即時，旁側(cè)支路在全長上才會出現(xiàn)風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。31但是火風(fēng)壓增至hi之前，雖然旁側(cè)支路的風(fēng)流不會發(fā)生逆轉(zhuǎn)，卻可以觀察到火煙滾退的現(xiàn)象。在旁側(cè)支路內(nèi)，火煙在滾動中向著節(jié)點A蔓延。到達A點后，煙流將隨新鮮風(fēng)流迅速向a支路發(fā)展，這樣才出現(xiàn)了真正的旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。(5)從條件式(6-23)、(6-24)、(6-25)和。(6-28)可見，影響旁側(cè)支路風(fēng)流方向變化的因素，不單是局部火風(fēng)壓的大小。當(dāng)降低外部分系統(tǒng)的風(fēng)壓(ho)，如放下主扇閘門、停止主扇運行；增大外部分系統(tǒng)的風(fēng)阻(Ro)，如關(guān)閉排煙路線上的風(fēng)門、發(fā)生冒頂堵塞；減小內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)阻(Ri)，如開啟火源上風(fēng)頭的風(fēng)門等都可能造成旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)，從而擴大煙侵事故。4）上行風(fēng)流旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的防治措施在上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，為了防止旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、煙侵區(qū)域擴大，應(yīng)采取以下措施：

(1)降低內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)壓(hi)，即局部火風(fēng)壓，措施有：①在火源的上風(fēng)頭張掛風(fēng)簾，構(gòu)筑臨時密閉以控制向火源供風(fēng)，阻止火勢發(fā)展，同時也增大了Ri；②采取直接滅火措施控制火勢發(fā)展，撲滅火災(zāi)；

③在高溫?zé)熈髁鹘?jīng)的巷道中建立水幕帶，降低煙流的溫度。32(2)提高或保持外部分系統(tǒng)的風(fēng)壓值(ho)，措施有：①要保持擔(dān)負火區(qū)通風(fēng)主扇的正常運轉(zhuǎn)；②決不允許停止主扇運行，更不能放下主扇閘門；③軸流式風(fēng)機可通過調(diào)整葉片角度提高主扇風(fēng)壓；④離心式風(fēng)機調(diào)整導(dǎo)風(fēng)葉片角度，提高主扇風(fēng)壓。(3)增大內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)阻值(Ri)，措施有：①在火源的上風(fēng)頭張掛風(fēng)簾；②在火源的上風(fēng)頭構(gòu)筑臨時板閉。但在瓦斯礦井要密切注視供往火區(qū)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛鹊淖兓绕鋵︼L(fēng)簾與火源之間的巷道中是否有瓦斯局部聚積要嚴格檢查。(4)減小外部分系統(tǒng)的風(fēng)阻值(Ro)，措施有；①提起排煙主扇風(fēng)峒中的閘門；②開啟排煙道路上的調(diào)節(jié)風(fēng)門；③防止局部冒頂事故的發(fā)生，以免造成臨時堵塞排煙通道；④在日常通風(fēng)管理中，要十分重視回風(fēng)系統(tǒng)巷道的維護工作，不能有局部堵塞。2、下行風(fēng)流發(fā)生火災(zāi)時風(fēng)流的方向

下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，火風(fēng)壓的方向與主扇風(fēng)壓作用的方向相反，井下風(fēng)流紊亂的情況與上行風(fēng)流發(fā)生火災(zāi)時具有本質(zhì)的差別。

如圖6-19所示的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)支路a是內(nèi)部分系統(tǒng)，c是旁側(cè)支路，d是外部分系統(tǒng)。ho為外部分系統(tǒng)風(fēng)壓，hi為內(nèi)部分系統(tǒng)火風(fēng)壓，hl為旁側(cè)支路內(nèi)的火風(fēng)壓。各支路(a、c、d)的風(fēng)流方向是由ho、hi、hl三組數(shù)值決定的。從圖中可以看出：ho、hi、hl三者之中誰最大，則它所在的支路風(fēng)流保持與最大風(fēng)壓hmax

作用的方向相同；三者中的最小風(fēng)壓hmin所在的支路，其風(fēng)流方向?qū)⑹冀K與hmin作用方向相反。中值風(fēng)壓hm所在的支路的風(fēng)流方向則是不定的，可能保持原有的方向，也可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)。33由此可知，在下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，將可能有以下三種情況出現(xiàn)：（1）外部分系統(tǒng)壓力最大：ho>hi>hl或ho>hl>hi（2）外部分系統(tǒng)壓力其次：hi>ho>hl或hl>ho>hi（3）外部分系統(tǒng)壓力最?。篽i>hl>ho或hl>hi>ho1)第一種情況：(ho>hi>hl或ho>hl>hi)

ho最大,此時外部分系統(tǒng)將保持正常風(fēng)流不變。如果hi>hl，則旁側(cè)支路風(fēng)流方向與火風(fēng)壓作用相反，內(nèi)部分系統(tǒng)風(fēng)流反向不定；如果hl>hi，則內(nèi)部分系統(tǒng)風(fēng)流方向與火風(fēng)壓作用相反，旁側(cè)支路風(fēng)流方向不定。此時可能出現(xiàn)三種情況：a、c、d風(fēng)流方向正常；a反向，c、d正常；c反向，a、d正常；現(xiàn)分別討論這幾種情況3435（1）hi>hlho最大、hl最?。篶、d風(fēng)流正常，a不定。①a、c、d風(fēng)流正?；馂?zāi)雖巳發(fā)生，但在c支路尚沒有高溫火煙流過，即局部火風(fēng)壓hl為零，此時各支路的風(fēng)流仍保持原有的流向，如圖所示。沿閉合回路dc和ac分別列出風(fēng)壓方程:(6-29)(6-30)(6-29)/(6-30)得:(6-32)因：以小值Ql代大值Qo則得不等式如下：(6-31)(6-33)36

從上面的不等式可以看出,只有當(dāng)風(fēng)壓ho足夠大，而且風(fēng)壓hi及外部分系統(tǒng)的風(fēng)阻Ro盡可能小時才能；維持正常的風(fēng)流方向。而可能發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的內(nèi)部分系統(tǒng)的風(fēng)阻Ri不起作用。因此，條件式(6-33)與采用上行風(fēng)流通風(fēng)系統(tǒng)保持風(fēng)流正常方向的條件式(6-23)形式雖然不同，但其含意與結(jié)果是一致的。由此得保持支路a、c、d正常風(fēng)向的條件式為：

②

a風(fēng)流反向，c、d風(fēng)流正常當(dāng)支路a的風(fēng)向已經(jīng)逆轉(zhuǎn)，火煙將由內(nèi)部分系統(tǒng)a流入旁側(cè)支路c，并在其中出現(xiàn)熱風(fēng)壓hl如圖6-20b所示，但hi>hl時，則有：∴沿閉合回路dc得風(fēng)壓方程：(6-34)37沿閉合回路ac得風(fēng)壓方程：(6-35)由(6-34)／(6-35)則得:(6-36)以大值Ql代替小值Qo，則得hi>hl時a風(fēng)流反向，c、d風(fēng)流正常的條件式：因為ho>hi所以有：因此，只要條件式:得到滿足，則支路a中的分流方向不定。在這種情況下，會出現(xiàn)火煙滾退現(xiàn)象，即新鮮風(fēng)流沿著巷道底部流向火源，而火煙則從巷遭的頂部向著相反的方向流動，或者會出現(xiàn)火煙飄浮繚繞并慢慢充滿整個巷道的現(xiàn)象。對支路a中風(fēng)速的測量及火煙動態(tài)的觀察，可以判斷是否有風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的危險，以及危險程度的大小。38③a風(fēng)流停滯，c、d風(fēng)流正常此時：Qi=0；hl=0；Qo=Ql；根據(jù)公式（6-31）得：因此當(dāng)ho>hi>hl時風(fēng)流方向的判別式為：39（2）hl>hiho最大、hi最?。篴、d風(fēng)流正常，c不定。①a、c、d風(fēng)流正?；馂?zāi)雖巳發(fā)生，但在c支路尚沒有高溫火煙流過，即局部火風(fēng)壓hl為零，此時各支路的風(fēng)流仍保持原有的流向，判別式（6-33）已推導(dǎo)：

②

c風(fēng)流反向，a、d風(fēng)流正常當(dāng)旁側(cè)支路c的風(fēng)向已經(jīng)逆轉(zhuǎn)，必然出現(xiàn)熱風(fēng)壓hl如圖所示，因hl>hi，沿閉合回路da和ca分別列出風(fēng)壓方程:

兩式相除得:40因:則:以大值Ql代替小值Qo，由此得c風(fēng)流反向，a、d風(fēng)流正常的條件式為：同理可推得a、d風(fēng)流正常，c風(fēng)流反向的條件式為：41因此，第一種情況(ho>hi>hl或ho>hl>hi)

時風(fēng)流方向判別式為：422）第二種情況(hi>ho>hl或hl>ho>hi)此時外部分系統(tǒng)壓力ho其次，風(fēng)流可能出現(xiàn)正?；蚍聪颍划?dāng)內(nèi)部分系統(tǒng)壓力最大時，內(nèi)部分系統(tǒng)風(fēng)路風(fēng)流反向而旁側(cè)支路正常；當(dāng)旁側(cè)支路壓力最大時，旁側(cè)支路風(fēng)流反向而內(nèi)部分系統(tǒng)正常。

（1）hi>ho>hl

如圖2-21a、b所示：

內(nèi)部分系統(tǒng)壓力最大，風(fēng)流已反向；旁側(cè)支路壓力最小，風(fēng)流正常；外部分系統(tǒng)壓力其次，風(fēng)流可能正?；蚍聪颍?/p>

①a風(fēng)流反向，c、d風(fēng)流正常的條件式：根據(jù)前面推導(dǎo)(6-36)可知，外部分系統(tǒng)支路d風(fēng)流保持正常方向的條件為式：43②d風(fēng)流反向，a、c風(fēng)流正常的條件式：

如圖（6-21b）所示，外部分系統(tǒng)支路d風(fēng)流方向逆轉(zhuǎn)時：因所以沿閉合回路dc得風(fēng)壓方程：沿閉合回路ac得風(fēng)壓方程：(6-40)(6-41)當(dāng)(6-40)／(6-41)得：以小值的Ql代替大值的Qi得外部分系統(tǒng)支路d風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的條件式：(6-42)(6-43)44同理外部分系統(tǒng)支路d風(fēng)流停滯的條件式：(6-43)

（2）hl>ho>hi

如圖2-22a、b所示：旁側(cè)支路壓力最大，風(fēng)流已反向；內(nèi)部分系統(tǒng)壓力最小，風(fēng)流正常；外部分系統(tǒng)壓力其次，風(fēng)流可能正?；蚍聪?；①c反向，a、d正常(已推導(dǎo))②c、d反向，a正常同樣可以列方程式推導(dǎo)得：453）第三種情況(hi>hl>ho或hl>hi>ho)此時外部分系統(tǒng)壓力ho最小，風(fēng)流肯定反向；當(dāng)內(nèi)部分系統(tǒng)壓力最大時，內(nèi)部分系統(tǒng)風(fēng)路風(fēng)流反向而旁側(cè)支路正常；當(dāng)旁側(cè)支路壓力最大時，旁側(cè)支路風(fēng)流反向而內(nèi)部分系統(tǒng)正常。如果在外部分系統(tǒng)里存在有并聯(lián)支路b，其中出現(xiàn)的火風(fēng)壓hi′小于ho時，則逆轉(zhuǎn)后的風(fēng)流就很可能流到旁側(cè)支路b里去(圖6-23a)。在這種情況下，支路c將變成已知系統(tǒng)的內(nèi)部分系統(tǒng)，而支路b則變成旁側(cè)支路，系統(tǒng)的外部分系統(tǒng)(支路b以外的部分)的風(fēng)流欲保持原來方向或反向則由條件式(6-38)和(6-43)來判定。如果在上述的系統(tǒng)里沒有一個小于ho的支路火風(fēng)壓存在時，整個礦井的風(fēng)流都會反向，進風(fēng)井就會變成回風(fēng)井。這時流入支路c的可能是從a支路排出的則流，(圖6-23a)，也可能是逆著主扇作用方向而進入礦井的新鮮風(fēng)流(圖6-23b)。46如果火災(zāi)發(fā)生后通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)變成由原來的回風(fēng)井入風(fēng)，則火災(zāi)的性質(zhì)已經(jīng)完全改變，由一個下行風(fēng)流火災(zāi)變成了一個上行風(fēng)流中的火災(zāi)。很自然，在這種情況下，必須把主扇的方向加以改變，至少應(yīng)將主扇停轉(zhuǎn)。由以上的討論可知，下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)要比在上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)復(fù)雜得多。要保證用下行風(fēng)流通風(fēng)的礦井在發(fā)火時不發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，也更加困難。因此，從處理火災(zāi)的角度出發(fā)，應(yīng)當(dāng)盡量避免采用下行風(fēng)流通風(fēng)。當(dāng)火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生在這樣的風(fēng)流里時，最好力爭將火煙經(jīng)由上行風(fēng)流引向回風(fēng)井。第四節(jié)主干風(fēng)路風(fēng)流逆退的原因及其防治

前面一節(jié)介紹了旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因及其防治方法，旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)是火災(zāi)時期引起礦井風(fēng)流紊亂最常見的現(xiàn)象，然而主干風(fēng)路煙流逆退也時有發(fā)生。二者對礦井的危害都非常大，造成煙流彌滿整個礦井，致使災(zāi)害事故擴大。因此，防止主干風(fēng)路的逆退也是重要的工作。主干風(fēng)路的逆退造成的風(fēng)流的紊亂，在上行風(fēng)流中與下行風(fēng)流中發(fā)生的原因是不同的與防治措施都不一樣，往往是情況更為復(fù)雜。下面分別對不同情況下的主干風(fēng)路煙流的逆退予以分析：47481）上行風(fēng)流風(fēng)路中煙流逆退的原因在上行風(fēng)路中發(fā)生火災(zāi)或有高溫?zé)熈髁鬟^時，局部火風(fēng)壓的作用方向與主扇的風(fēng)壓作用方向一致。主干風(fēng)路的風(fēng)流方向應(yīng)該是穩(wěn)定不變的，而風(fēng)流紊亂的主要形式是旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)，但有時也出現(xiàn)了主干風(fēng)路中煙流逆退的現(xiàn)象。原因何在?

顯然用局部火風(fēng)壓的作用是無法解釋的。其原因是過量煙氣生成造成主干風(fēng)路煙流逆退的。1.上行風(fēng)流主干風(fēng)路煙流逆退的原因與防治

（1)火災(zāi)時期過量煙氣生成的原因①火源溫度高，火勢猛風(fēng)流流經(jīng)火源后體積膨脹；②高溫使巷道干餾出大量火災(zāi)氣體;③有水滅火方法不當(dāng)，產(chǎn)生大量水蒸氣。保守的估計，煙流體積至少要超過供風(fēng)體積的7O％以上。這部分煙流體積的增量可視為一股通往主干風(fēng)路火源點的“外來風(fēng)源”，其量為Qf。如圖6-24a所示。49（2）主干風(fēng)路風(fēng)流逆退的判別式

①

2-F段風(fēng)流正常流動

h2-3=R2-FQ2-F2+RF-3QF-32QF-3=Q2-F+Qf因此：

h2-3=R2-FQ2-F2+RF-3（Q2-F+Qf）2h2-3＞RF-3

Qf2

Qf2＜h2-3/RF-3

②2-F段風(fēng)流停滯Q2-F為0，則：

Qf2=h2-3/RF-3③2-F段風(fēng)流反向

Qf2＞h2-3/RF-3式中：Qf——過量煙氣，m3/s；

RF-3——主干風(fēng)路F-3段巷道風(fēng)阻，Ns/m5；

h2-F-3——主扇作用于2-F-3支路的風(fēng)壓，Pa。50

2）防止上行風(fēng)流風(fēng)路中煙流逆退的措施（3）主干風(fēng)路風(fēng)流逆退的原因1）煙流生成量Qf越大越易逆退控制火勢發(fā)展，正確使用水滅火方法；2）主扇作用于主干風(fēng)路的壓力越小越易逆退可增加旁側(cè)鳳路的風(fēng)阻或提高主扇壓力；3）主干風(fēng)路排煙段風(fēng)阻越大越易逆退保持暢通的排煙通道，防止局部冒頂；4）若主干風(fēng)路風(fēng)流的逆退勢不可免時，應(yīng)在火源上風(fēng)側(cè)尋找一條短路使逆退的煙流盡快排往回風(fēng)系統(tǒng)。（1）煙氣生成量越大，主干風(fēng)路愈易發(fā)生煙流的逆退。因此要控制煙氣的增量，其途徑有二：①控制火勢發(fā)展

ⅰ采用直接滅火，盡快撲滅火災(zāi)。

ⅱ在火源上風(fēng)頭張掛風(fēng)簾，控制向火源的供風(fēng)②用水滅火時，水流不要直接射向火源的中心，以免產(chǎn)生過量的水蒸；阻斷供風(fēng),控制火勢的發(fā)展。51（2）主扇作用于主干風(fēng)路的風(fēng)壓愈小,主干風(fēng)路愈易發(fā)生煙流的逆退。

因此，要加大主扇作用于主干風(fēng)路上的壓力，措施有二：

①增加旁側(cè)支路的風(fēng)阻，提高主干風(fēng)路得風(fēng)壓；

②主扇要保持正常運轉(zhuǎn)，不要輕易采取停扇、降壓運轉(zhuǎn)的措施。（3）主干風(fēng)路排煙段的風(fēng)阻越大，主干風(fēng)路愈易發(fā)生煙流的逆退。因此，要減少主干風(fēng)路排煙段的風(fēng)阻，措施：①回風(fēng)系統(tǒng)巷道平時要維護良好，保證足夠斷面，防止回風(fēng)巷道局部堵塞；②位于排煙通道上的風(fēng)門、風(fēng)窗、風(fēng)簾要及時開啟；③防止局部冒頂事故的發(fā)生。（4）如果主干風(fēng)路煙流逆轉(zhuǎn)勢不可免時，最好能在火源的上風(fēng)側(cè)尋找一條短路通道，使逆退的煙流盡快排往回風(fēng)系統(tǒng)。522.下行風(fēng)流主干風(fēng)路煙流逆退的原因與防治

火災(zāi)發(fā)生在下行風(fēng)路或者高溫的煙流流經(jīng)下行風(fēng)路時，出現(xiàn)的風(fēng)流變化要比上行風(fēng)路的更為復(fù)雜。可以象考查下行風(fēng)流旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)一樣，推導(dǎo)出多種情況下風(fēng)流方向變化的條件式。在下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)或有高溫?zé)熈髁鬟^時，由于局部火風(fēng)壓的作用與原來的風(fēng)向相反，主干風(fēng)路的風(fēng)流比較容易反向，從而出現(xiàn)煙流逆退的現(xiàn)象。比較穩(wěn)妥的處理方法是增作相應(yīng)的巷道工程，開辟局部反風(fēng)系統(tǒng)．以便在必要時啟用。如果能將下行風(fēng)流的火災(zāi)變?yōu)樯闲酗L(fēng)流火災(zāi)，在事故處理中將會帶來不少方便。

所謂局部反風(fēng)系統(tǒng)是指在采區(qū)內(nèi)部配置一條平時不用而災(zāi)變時才啟用的反風(fēng)回路，使采區(qū)的主要巷道或工作面處于潛在的角聯(lián)支路中，利用角聯(lián)支路風(fēng)流方向可變的原理，根據(jù)需要隨時啟閉有關(guān)的風(fēng)門，以改變風(fēng)流方向，實現(xiàn)災(zāi)變時期采區(qū)主要巷道和工作面風(fēng)流反向的應(yīng)急措施，而礦井主要進回風(fēng)巷仍保持原有的風(fēng)流方向，主扇保持正常運行。這一措施對于控制火災(zāi)范圍，撤退災(zāi)區(qū)人員，搶險救災(zāi)都是十分有利的。所謂控制災(zāi)變范圍是指采取局部反風(fēng)后，從災(zāi)區(qū)涌出的煙氣，將沿礦井的主要回風(fēng)路線排出地面。而不會象全礦井反風(fēng)那樣，整個進回風(fēng)系統(tǒng)都顛倒過來．使全礦的進風(fēng)區(qū)域受到火煙的侵襲。所謂有利于災(zāi)區(qū)人員的撤退和搶救是指當(dāng)采區(qū)進風(fēng)巷和工作而上發(fā)生火災(zāi)后，由于迅速采取了區(qū)域性反風(fēng)措施，使位于火源下風(fēng)側(cè)的人員能夠較快地解除火煙的威脅，并沿反風(fēng)后的進風(fēng)路線撤離災(zāi)區(qū)。上、下山開采的局部反風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)采區(qū)與主要進回風(fēng)大巷的相對位置不同有以下幾種方式：533.工作面局部反風(fēng)1）增辟排煙支路（1）上山采區(qū)增辟排煙支路

如圖6-25所示的上山采區(qū)巷道布置系統(tǒng)，它的回風(fēng)上山實際上是下行風(fēng)流，如果在其中發(fā)生火災(zāi)，在反向火風(fēng)壓的作用下主干風(fēng)路風(fēng)流反向，煙流逆退而侵襲工作面人員。如果在布置工作而時掘一條專用的排煙巷并安設(shè)風(fēng)門T4、T5、在行人聯(lián)絡(luò)斜巷中安設(shè)風(fēng)門T6，平時予以關(guān)閉如圖6-25a所示稱常閉風(fēng)門。在采區(qū)進風(fēng)上山和回風(fēng)上山內(nèi)分別設(shè)置常開風(fēng)門T2、T3；在進風(fēng)大巷內(nèi)設(shè)常開風(fēng)門Tl。當(dāng)在回風(fēng)上山如圖6-25b所示位置發(fā)生火災(zāi)時，便可采取以下步驟實現(xiàn)反風(fēng)。首先將采區(qū)人員撤至進風(fēng)大巷，然后開啟專用反風(fēng)巷道中的常閉風(fēng)門T4、T5及T6，關(guān)閉T2、T3風(fēng)門使采區(qū)風(fēng)流反向，排放煙流，最后使用大巷中的常開風(fēng)門T1調(diào)節(jié)風(fēng)量，以沖淡煙流。采取以上措施后，火勢得到抑制，便可采取相應(yīng)的滅火措施予以熄滅。5455（2）下山采區(qū)增辟排煙支路

如圖6-26所示的下山采區(qū)巷道布置系統(tǒng)，在進風(fēng)下山的上口，增辟排煙專用巷5，平時沒常閉風(fēng)門T4、T5予以隔絕(圖6-26a)，在行人聯(lián)絡(luò)斜巷中安設(shè)風(fēng)門T6，以保證下山采區(qū)正常通風(fēng)。如果在進風(fēng)下山內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，高溫火煙隨風(fēng)流下行產(chǎn)生局部火風(fēng)壓，其作用方向與原來的風(fēng)向相反，如圖6-26b，隨著火勢的發(fā)展．局部火風(fēng)壓增大，進風(fēng)下山風(fēng)流反向可能出現(xiàn)主干風(fēng)路煙流逆退時，當(dāng)即開啟專用反風(fēng)巷的常閉風(fēng)門T4、T5、及T6，同時關(guān)閉常開風(fēng)門T2、T3以使采區(qū)風(fēng)流反向，而逆退的煙流通過行人聯(lián)絡(luò)斜巷排入回風(fēng)大巷。啟用常開風(fēng)門Tl

以調(diào)節(jié)風(fēng)量沖淡專用巷中的煙流。這時可派救護隊從回風(fēng)系統(tǒng)下去救助遇難人員和處理火災(zāi)。562）走向長壁工作面的局部反風(fēng)如圖6-27a所示的上山采區(qū)巷道布置系統(tǒng)，為了保正工作面的正常通風(fēng)，常閉風(fēng)門T1、T2、T5、T7是必須設(shè)置的，可在采區(qū)內(nèi)部增設(shè)常開風(fēng)門T3、T4、T6、T8。

當(dāng)工作面進風(fēng)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時，如圖6-27b所示的位置發(fā)生火災(zāi)，為避免高溫?zé)熈鬟M入工作面，可采取如下措施進行局部反風(fēng)：首先撤出工作面的人員到進風(fēng)大巷，如撤退時風(fēng)流已經(jīng)反向，則必須使用自救器。然后打開常閉風(fēng)門T1、T2,關(guān)閉常開風(fēng)門T3、T4使工作面風(fēng)流反向，而采區(qū)的主要風(fēng)流系統(tǒng)保持不變。當(dāng)采區(qū)進風(fēng)上山發(fā)生火災(zāi)事故時，如圖6-27c所示的位置發(fā)生火災(zāi)，為避免高溫?zé)熈鬟M入工作面，可采取如下措施進行局部反風(fēng)：打開常閉風(fēng)門T1、T2

、T5、T7,關(guān)閉常開風(fēng)門T3、T4、T6、使采區(qū)變?yōu)榛仫L(fēng)系統(tǒng)，而工作面風(fēng)流保持不變。最后關(guān)閉風(fēng)門T8，控制向火源的供風(fēng)，抑制火勢發(fā)展。573）傾向長壁工作面的局部反風(fēng)如圖6-28a所示的傾向長壁工作面，開掘?qū)Ｓ梅达L(fēng)道6，在專用反風(fēng)道6與行人斜巷5中設(shè)置常閉風(fēng)門T3、T4，在工作面進回風(fēng)順槽設(shè)常開風(fēng)門T1、T2，在進風(fēng)大巷中設(shè)常開風(fēng)門T5。當(dāng)如圖6-28b所示的位置發(fā)生火災(zāi)時，則可沿4-6撤出工作面的人員到進風(fēng)大巷，然后打開常閉風(fēng)門T3、T4,關(guān)閉常開風(fēng)門T1、T2使工作面風(fēng)流反向流向回風(fēng)大巷。同時關(guān)閉進風(fēng)大巷中的常開風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量。

584）設(shè)雙上山回風(fēng)

如圖6-29a為采區(qū)設(shè)雙上山回風(fēng)的巷道布置示意圖。在聯(lián)絡(luò)巷ab中設(shè)常閉風(fēng)門T5、T6，在兩條回風(fēng)上山中設(shè)常開風(fēng)門T3、T4，在采區(qū)上山中設(shè)常開調(diào)節(jié)風(fēng)門T2，在進風(fēng)大巷中設(shè)常開調(diào)節(jié)風(fēng)門T1，平時兩條上山均作回風(fēng)用。假設(shè)在左邊一條回風(fēng)上山中發(fā)生火災(zāi)(圖6-29b)，則立即打開ab間的常閉風(fēng)門T5、T6關(guān)上常開風(fēng)門T3，抑制火勢。火煙氣體從右邊一條回風(fēng)上山排出，同時采取其它滅火措施熄滅火災(zāi)。59

以上幾種形式的反風(fēng)，風(fēng)門的動作可以是遠距離操縱，也可以再發(fā)火時派救護隊員去開關(guān)。在有條件的礦井，可使用遠距離操縱的自動風(fēng)門。條件不允許時，除常閉風(fēng)門預(yù)先沒置外，其余常開風(fēng)門可以臨時構(gòu)筑，進風(fēng)大巷內(nèi)的常開風(fēng)門也可用掛布簾代替。總之，使用何種形式的風(fēng)門，如何操縱，是否各種風(fēng)門都預(yù)先設(shè)置，應(yīng)根據(jù)具體條件而定。前面介紹的風(fēng)流紊亂現(xiàn)象可能單獨發(fā)生，也可能同時發(fā)生，無論怎樣發(fā)生都可能造成災(zāi)難性的后果，因此了解它們發(fā)生的原因及防治措施是十分必要的。所有風(fēng)流紊亂條件式的推導(dǎo)都是以最簡單的并串聯(lián)風(fēng)網(wǎng)為例，而生產(chǎn)礦井的風(fēng)網(wǎng)極其復(fù)雜，因此有關(guān)結(jié)論與措施也僅是處理火災(zāi)的基本原則。從來沒有條件完全相同的火災(zāi)事故，因此，上述處理火災(zāi)的原則必須結(jié)合千變?nèi)f化的現(xiàn)場條件，靈活運用。第五節(jié)礦井火災(zāi)時期風(fēng)流紊亂實例

1、波蘭莫澤尤夫煤礦火災(zāi)事故

1947年1月30日波蘭某礦采區(qū)上山發(fā)生火災(zāi)，由于礦井通風(fēng)日常管理工作薄弱，領(lǐng)導(dǎo)對火災(zāi)時期風(fēng)流變化的規(guī)律缺乏知識，處理不當(dāng)，以致使位于火區(qū)上風(fēng)側(cè)遠高火源的采區(qū)遭到有毒有害氣體的侵襲，使25人犧牲。1)礦井概況通風(fēng)系統(tǒng)示意圖(圖6-33a)與網(wǎng)路圖(圖6-33b)只繪出了與火災(zāi)有關(guān)部分。風(fēng)流從進風(fēng)井筒進入生產(chǎn)水平后，通過大巷、石門(2-3-1-5)分別流向礦井兩翼的各個煤層采區(qū)。西翼采區(qū)因自然發(fā)火封閉，生產(chǎn)安排在東翼采區(qū)和西翼的上階段。暗井是從上階段下放重車的通道。2)事故發(fā)生經(jīng)過火災(zāi)的發(fā)生是由于封閉的老火區(qū)復(fù)燃外延引燃了鄰近采區(qū)上山(3)的木支架造成的。事故發(fā)生的當(dāng)天一位區(qū)長曾于12點30分檢查工作路過此地，并且發(fā)覺從火區(qū)密封墻上向外涌出青煙，這時井下各個采區(qū)都在照常工作，但42min后，突然從原來上風(fēng)的暗井下口向石門涌出大量濃煙，摻入新風(fēng)，毒化了位于上風(fēng)頭的采區(qū)。因為沒有估計到火勢的發(fā)展，沒有預(yù)料到火煙會從暗井下涌，所以沒有通知和撤出東翼采區(qū)的工人，以致25人中毒犧牲。60613)事故原因及教訓(xùn)此次事故的發(fā)生完全是由于老火區(qū)封閉不嚴，燃燒外延而引起，基層領(lǐng)導(dǎo)也未能給予足夠的重視，盡管發(fā)現(xiàn)火情而卻未能及時處理，以致釀成了此次事故，從中可以總結(jié)出如下的經(jīng)驗教訓(xùn)：

(1)在處理礦井火災(zāi)時，尤其針對發(fā)生在上行風(fēng)流中的火災(zāi)，首先要著眼于控制火勢的發(fā)展，以減小火風(fēng)壓的生成，這就要求將直接滅火法放在首位。同時要求在火源前面張掛臨時風(fēng)簾，以減少向火源點供風(fēng)達到減弱火勢的目的。

(2)在火源前面張掛風(fēng)簾一是可以減少向火區(qū)供風(fēng)，控制火勢發(fā)展，同時也起了增大火區(qū)支路風(fēng)阻穩(wěn)定風(fēng)流的作用。但在瓦斯礦井要十分注意檢查火源與風(fēng)簾之間的巷道里是否有局部積聚的瓦斯。

(3)保證回風(fēng)系統(tǒng)的排煙道路暢通，因此，在排煙的道路上如果有風(fēng)窗存在，要及時開啟，如果能找到一條臨時的通道使煙流短路，以最小的阻力排出礦井就更為理想。不過關(guān)鍵在于日常對礦井回風(fēng)系統(tǒng)的管理，保持回風(fēng)道支架完整，斷面足夠大，風(fēng)速無超限的區(qū)段，沒有局部阻塞是十分重要的。

(4)在上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，在排煙的線路上已經(jīng)撤出人員的情況下，千萬不能停．止主扇運轉(zhuǎn)，更不允許輕易采取反風(fēng)措施。622、鄭州局王莊煤礦火災(zāi)事故