第6火灾时期的通风

1、12第六节第六节 火灾时期的通风火灾时期的通风3 一、火风压一、火风压 1、计算方法、计算方法 火风压：火风压：火灾时高温烟流流过巷道所在的回路火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然风压变化量，在灾变通风中称之为火风压。风压变化量，在灾变通风中称之为火风压。 在如图所示的模型化的通风系统中，在点发在如图所示的模型化的通风系统中，在点发火，由于火源下风侧火，由于火源下风侧34风路的风温和空气成分发生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，变化，从而导致其密度减小，该回路产生火风压，根据火

2、风压定义可得：根据火风压定义可得： 1244Hf=Zg(ma-mg) 式中：式中： H f 火灾时火灾时1-2-3-4-1回路的火风压，回路的火风压，Pa; Z1-2-3-4-1回路的高差，回路的高差，m。 ma、mg 分别为分别为3-4分支火灾前后空气和烟气的平均分支火灾前后空气和烟气的平均密度，密度，kg /m3 。火火F12mg4a3Z52 2、火风压的特性、火风压的特性（1 1）火风压产生于烟流流过的有高差的倾斜或）火风压产生于烟流流过的有高差的倾斜或垂直巷道中。垂直巷道中。Z Z值越大，值越大，h h火火值越大。值越大。（2 2）火源相当于一台局部通风机。）火源相当于一台局部通风机。

3、火风压的作火风压的作用相当于在高温烟流流过的风路上安设了一系用相当于在高温烟流流过的风路上安设了一系列辅助通风机；列辅助通风机；（3 3）火风压的作用方向总是向上。）火风压的作用方向总是向上。 与下列因素有关：与下列因素有关： （1）Z值越大，值越大，“火风压火风压”越大越大 （2）火势越大，温度越高，）火势越大，温度越高，“火风压火风压”越大越大63 3、火风压的危害、火风压的危害 （1 1）增加或减少风量；）增加或减少风量； （2 2）改变了网路中压力分布，超成风流逆）改变了网路中压力分布，超成风流逆转。转。7二、火灾时期风流紊乱规律及防治二、火灾时期风流紊乱规律及防治 1、风流的紊乱形式

4、、风流的紊乱形式 风流紊乱的形式主要有三种形式：风流紊乱的形式主要有三种形式： 旁侧支路风流逆转旁侧支路风流逆转 主干风路烟流逆退主干风路烟流逆退 火烟滚退火烟滚退8火火265D134旁侧支路风流逆转旁侧支路风流逆转（）旁侧支路风流逆转。（）旁侧支路风流逆转。当火势发展到一定的程度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向相反的流动，些旁侧分支的风流可能出现与正常风向相反的流动，在灾变通风中把这种现象叫做旁侧支路风流的逆转。在灾变通风中把这种现象叫做旁侧支路风流的逆转。火火251349（)主干

5、风路烟流逆退。主干风路烟流逆退。在分支在分支2-4内的一点产生火源，若火势迅猛，内的一点产生火源，若火势迅猛，烟气生成量大，火源下风侧排烟烟气生成量大，火源下风侧排烟受阻烟气一面沿主干风路的回受阻烟气一面沿主干风路的回风系统风系统4-56排出另一方面充满排出另一方面充满巷道全断面地逆着上干风路的进巷道全断面地逆着上干风路的进风而流向风而流向2节点，这种现象叫节点，这种现象叫烟流烟流逆退。逆退。当逆退的烟流达到当逆退的烟流达到2节点后，节点后，将随旁侧分支将随旁侧分支2-3、3巧的风流侵袭巧的风流侵袭更大的范围，从而使危害扩大，更大的范围，从而使危害扩大，下行风或水平巷道中这种风况紊下行风或水平

6、巷道中这种风况紊乱现象更为常见。乱现象更为常见。火火25134主干风路烟流逆退主干风路烟流逆退610（) 火烟滚退。火烟滚退。在火源上风侧附近的巷道断面上在火源上风侧附近的巷道断面上出现两种不同的流向；即巷道上部烟气逆风流动，出现两种不同的流向；即巷道上部烟气逆风流动，经过一定的距离后又与下部风流一起按原方向流经过一定的距离后又与下部风流一起按原方向流动，如图所示。烟气生成量越大、火源温度越动，如图所示。烟气生成量越大、火源温度越高巷道风速越低，发生滚退的概率越大。烟气高巷道风速越低，发生滚退的概率越大。烟气的滚退。往往是主干风路风流的逆退和旁侧支路的滚退。往往是主干风路风流的逆退和旁侧支路逆

7、转的前兆。逆转的前兆。烟烟火火新鲜风流新鲜风流火烟滚退火烟滚退112、风流紊乱的原因、规律及其防治、风流紊乱的原因、规律及其防治（1）上行风路产生火风压）上行风路产生火风压 发生风流逆转的原因主要是：发生风流逆转的原因主要是： ）因火风压的作用使高温烟流流经巷道各点的）因火风压的作用使高温烟流流经巷道各点的压能增大；压能增大； ）火源下风侧风阻增大（巷道冒顶等原因），）火源下风侧风阻增大（巷道冒顶等原因），导致主干风路火源上风侧风量减小，沿程各节点压能导致主干风路火源上风侧风量减小，沿程各节点压能降低。降低。 12风流逆转的规律是：风流逆转的规律是：上行风路产生火风压，旁侧支上行风路产生火风压

8、，旁侧支路风流逆转。旁侧支路风流是否发生逆转，与本路风流逆转。旁侧支路风流是否发生逆转，与本分支的风阻大小无关。风流逆转的过程一般是，分支的风阻大小无关。风流逆转的过程一般是，风量先逐渐减小，至停止，到反向。旁侧支路风风量先逐渐减小，至停止，到反向。旁侧支路风量减小，则可能是逆转的前兆。量减小，则可能是逆转的前兆。为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：（）降低火风压；（）降低火风压；（）保持主要通风机正常运转；（）保持主要通风机正常运转；（）采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排（）采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟路线上的风阻；烟路线上的风阻；13

9、（2）下行风路产生火风压）下行风路产生火风压 在下行风路中产生火风压，其作用方向与主要通在下行风路中产生火风压，其作用方向与主要通风机作用风压方向相反。风机作用风压方向相反。 当火风压等于主要通风机分配到该分支压力时，当火风压等于主要通风机分配到该分支压力时，该分支的风流就会停滞；该分支的风流就会停滞； 当火风压大于该分支的压力时，该分支的风流就当火风压大于该分支的压力时，该分支的风流就会反向。主干风路风阻及其产生的火风压一定时，风会反向。主干风路风阻及其产生的火风压一定时，风量越小，越容易反。量越小，越容易反。 防止下行风风路风流逆转的途径有：防止下行风风路风流逆转的途径有：减小火势，减小火

10、势，降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力。降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力。14（3）风流逆退的原因、规律及其防治）风流逆退的原因、规律及其防治 由于火源处产生大量烟气以及风流加热由于火源处产生大量烟气以及风流加热后体积膨胀，类似于在火源处增加了一条风后体积膨胀，类似于在火源处增加了一条风路（可称之为虚拟风路）。其体积流量超过路（可称之为虚拟风路）。其体积流量超过原来风量，会导致烟流逆退。原来风量，会导致烟流逆退。 发生逆退的原因是：发生逆退的原因是：烟气的增量过大；烟气的增量过大；主通风机风压作用于主干风路的风压小。主通风机风压作用于主干风路的风压小。15 防止逆退措

11、施：防止逆退措施：减小主干风路排烟区段的风阻；在火减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；（如图源的下风侧使烟流短路排至总回风；（如图1），以增加风速），以增加风速（图（图2）。）。 图1 挡风墙 图2 风障16三、灾变时期风流控制三、灾变时期风流控制 1、矿井发火时对通风制度的基本要求、矿井发火时对通风制度的基本要求 （1）保护灾区和受威协区域的职工迅速撤至安全）保护灾区和受威协区域的职工迅速撤至安全地区或井上；地区或井上； （2）有利限制烟流在井巷中发生非控制性蔓延，）有利限制烟流在井巷中发生非控制性蔓延，防止火灾范围扩大；防止火灾范围扩大； （3）不得使火源附近瓦

12、斯聚积到爆炸浓度，不容）不得使火源附近瓦斯聚积到爆炸浓度，不容许流过火源的风流中瓦斯达到爆炸浓度，或使火源许流过火源的风流中瓦斯达到爆炸浓度，或使火源蔓延到有瓦斯爆炸的地区；蔓延到有瓦斯爆炸的地区； （4）为救护创造条件。）为救护创造条件。172、火灾时常用的通风制度（灾变时风流控制、火灾时常用的通风制度（灾变时风流控制方法）方法） （1）维持正常通风，稳定风流）维持正常通风，稳定风流 这一制度的适用条件是：这一制度的适用条件是： 1）火源位于采区内部。火源位于采区内部。火源位于采区内部，烟火源位于采区内部，烟流已弥蔓较大范围，井下人员分布范围大；流已弥蔓较大范围，井下人员分布范围大； 2）通

13、风网路复杂的高瓦斯矿井。）通风网路复杂的高瓦斯矿井。采用其他通风采用其他通风制度有发生瓦斯和煤尘爆炸危险，或使灾情扩大；制度有发生瓦斯和煤尘爆炸危险，或使灾情扩大； 3）独头巷道。独头巷道。火源位于独头掘进巷道内，不能火源位于独头掘进巷道内，不能停运局部通风机；停运局部通风机； 18 4）采区或矿井回风道。采区或矿井回风道。火源位于采区或矿火源位于采区或矿井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅速排出速排出； 5）减少向火源供风。减少向火源供风。减少向火源供风主要是减少向火源供风主要是抑制火势发展。但应注意的是，减小风量不要引抑制火势发展。但应注意的是，减小风量

14、不要引起瓦斯爆炸：若火源下风侧有人员未撤出，则不起瓦斯爆炸：若火源下风侧有人员未撤出，则不能减风。能减风。192停风机停风机 在以下情况下可考虑：在以下情况下可考虑： （1）火源位于进风井口或进风井筒，不）火源位于进风井口或进风井筒，不能进行反风；能进行反风； （2）独头掘进面发火已有较长的时间，）独头掘进面发火已有较长的时间，瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再送风；送风； （3）主通风机已成为通风阻力时。停）主通风机已成为通风阻力时。停止主通风机时应同时打开回风井的防爆止主通风机时应同时打开回风井的防爆门或防爆井盖。门或防爆井盖。20 3风流短路风流短路 火

15、源位于矿井的主要火源位于矿井的主要进风系统进风系统，若不能，若不能及时进行反风或因条件限制不能进行反风及时进行反风或因条件限制不能进行反风时，可将进、回风井之间联络巷中的风门时，可将进、回风井之间联络巷中的风门或密闭打开，使大部分烟流短路，直接流或密闭打开，使大部分烟流短路，直接流入总回风。减少流入采区烟流。以利人员入总回风。减少流入采区烟流。以利人员避难和救护队进行救护。避难和救护队进行救护。214、反风、反风 当井下发火时利用反风设备和设施改变火灾烟流当井下发火时利用反风设备和设施改变火灾烟流的方向，以使火源下风侧的人员，处于火源的方向，以使火源下风侧的人员，处于火源“上风侧上风侧”的新鲜

16、风流中。的新鲜风流中。 按范围分有全矿反风区域反风和局部反风三种。按范围分有全矿反风区域反风和局部反风三种。（1）全矿反风。）全矿反风。通过主通风机及其附属设施实现。通过主通风机及其附属设施实现。 一般而言，矿井进风井口、井筒、井底车场及一般而言，矿井进风井口、井筒、井底车场及 其硐其硐室、中央石门发生火灾时，一定要采取全矿性反风措施，室、中央石门发生火灾时，一定要采取全矿性反风措施，以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性事故。以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性事故。 22（2）区域性反风。）区域性反风。在多进、多回的矿井中某在多进、多回的矿井中某一通风系统的进风大巷中发火时，调节一一

17、通风系统的进风大巷中发火时，调节一个或几个主通风机的反风设施，实现矿井个或几个主通风机的反风设施，实现矿井部分地区风流反向的反风方式，称为部分地区风流反向的反风方式，称为区域区域性反风。性反风。（3）局部反风。）局部反风。当采区内发生火灾时，主要当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，调整采区内预设的通风机保持正常运行，调整采区内预设的风门开关状态，实现采区内部局部风流反风门开关状态，实现采区内部局部风流反向，这种反风方式称为向，这种反风方式称为局部反风。局部反风。23 特别是多回风井通风的矿井应坚持多风机同时反特别是多回风井通风的矿井应坚持多风机同时反风的规定，避免未反风的系统内人员伤亡。反风是风的规定，避免未反风的系统内人员伤亡。反风是一项技术性很强的措施，应慎重考虑反风后果。一项技术性很强的措施，应慎重考虑反风后果。 由于矿井通风网路的复杂性、火源出现的偶然性、由于矿井通风网路的复杂性、火源出现的偶然性、火势发现的不均衡性，采用什么方式反风，应根据火势发现的不均衡性，采用什么方式反风，应根据具体情况确定。具体情况确定。 最好平时做好反风的演习工作，最好