НАПБ Б.01.009-2004 сторінка 23 з 33

Правила пожарноой безопасности для предприятий угольной промышленности Украины

Таблица 11.2

Горючая нагрузка и расход воздуха на полное ее выгорание
в выработках с арочной крепью и деревянными затяжками

Площадь сечения выработки в свету, м²	Периметр сечения выработки с горючей затяжкой, м	Удельная горючая нагрузка В_н, кг/м	Объем воздуха для полного выгорания горючей нагрузки q₀, м³/м
Одно- и двухпугевые выработки с арочной крепью
5,2	7,9	174	696
6	8,7	192	770
7,1	8,9	196	785
8,9	9,4	207	825
11,2	10,5	231	925
12,7	11,3	249	995
13,1	11,6	255	1029
Конвейерные выработки с арочной крепью
7,4	9,2	202	810
9,3	9,6	211	845
11,6	10,9	240	960

Если горная выработка полностью закреплена деревянной крепью (рамы и затяжки), то приведенные в таблице 11.2 значения горючей нагрузки необходимо увеличить в 2 раза при расстоянии между рамами до 0,8 м и в 1,5 раза — при расстоянии более 0,8 м.

Температуру пожарных газов на выходе из зоны горения определяют по формуле

_t _ B_HV_no>K(0,80Q_H-586)+26G_r + (0,10 + 0,08V_B)F_CT

^rK (5,13-10“³ +4,11 l(F³V_B)F_CT + l,31G_r

где t_rK — температура пожарных газов на выходе из зоны горения, °С;

В_н — удельная пожарная нагрузка, кг/м;

Q_H — низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, кДж/кг;

F_CT — площадь стенок выработки в зоне горения, м²;

G_r — объемный расход пожарных газов, м³/с,

G_r=SV_B.

При тушении пожара водяной завесой должно быть обеспечено снижение температуры t_rK пожарных газов на выходе из завесы менее температуры воспламенения горючих материалов t_r<< t_Bocn.

Знание данных величин позволяет оценить возможность развития пожара, выбрать способы его локализации и тушения, определить необходимый для этого расход воды, который будет равен суммарному ее расходу через все потребители, участвующие в его ликвидации.

Технологические схемы противопожарного водоснабжения и тип необходимого оборудования выбирают согласно ДНАОП 1.1.30-4.01-97 и ДНАОП 1.1.30-5.34-02.
Количество воды на тушение подземного пожара цельными струями определяют по ДНАОП 1.1.30-4.01-97.
Удельный массовый расход воды на создание завесы определяют по формуле

t_rK-250

^Z 253 + 2512%’ ⁽¹¹’³⁾

где z — удельный расход воды на 1 кг/с пожарных газов, кг/с;

t_r< — температура пожарных газов на входе в завесу, °С;

%— доля воды, испарившейся в завесе, определяют по формуле

% = _е^,гк (¹¹-⁴)

где а — эмпирический коэффициент, а = 7695°С/мм²;

ф — среднее значение диаметра капли воды в завесе, соответствующее технической характеристике оросителя применяемого пожарного оборудования, мм.

Удельные расходы воды z_o, необходимые для охлаждения 1 м³Тс расхода пожарных газов, приведены в таблице 11.3.

Таблица 11.3

Удельный расход воды на охлаждение пожарных газов

Температура на входе в завесу t_rK °С (вид крепи горной выработки)	Удельный расход воды z₀, іуҐ/ч, на охлаждение 1 м³/с расхода пожарных газов, не менее
	Средний диаметр капель d_K, мм
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
400 (с негорючей крепью)		0,49	0,8	1,57	2,84	3,71	3,94
600 (с негорючей крепью, оборудованные ленточными конвейерами)		0,93	1,29	2,14	3,74	5,88	7,32
800 (оборудованные ленточными конвейерами и имеющие негорючую арочную крепь и деревянную затяжку)		1,35	1,74	2,58	4,19	6,71	9,38
1000 (с деревянной крепью)		1,77	2,17	2,99	4,53	7,04	10,32
1200 (с деревянной крепью, покрытой слоями угольной пыли)		2,15	2,54	3,46	5,03	7,55	10,93

В зависимости от площади поперечного сечения S выработки и скорости движения пожарных газов V_B общий расход воды на образование водяной завесы определяют по формуле

Q₃=4,66z₀ SV_B, <¹¹⁵>

где Q₃ — общий расход воды, м³/ч.

Расход воды на установку водяного пожаротушения определяется согласно приложению № 12 настоящих Правил.
Для проектируемых трубопроводов диаметр условного прохода вычисляют согласно ВНТП 1-86.
Оценку параметров работы пожарного оборудования проводят с учетом его гидравлического сопротивления S_n, которое должно быть меньше расчетного сопротивления S_np для каждого потребителя воды: при условии S_n < S_np оборудование обеспечит тушение пожара, а при S_n > S_np необходимо применение нового пожарного оборудования или снижение пожароопасности горной выработки.
Напор Н_н в начале низконапорной ветви трубопроводов определяют по ^{формуле} Н_н =60 + S_HQ;_B -h_r, (11.6)

где h_r — разность геодезических отметок между началом низконапорной ветви и точкой ветвления трубопровода, м;

S_H — гидравлическое сопротивление низконапорной ветви, с²/м⁵, определя-

к_и — коэффициент, учитывающий местное гидравлическое сопротивление, К_ц = 1,051-1,10;

А₍ — удельное сопротивление j-ro участка трубопровода, с²/м⁶;

— длина j-ro участка трубопровода, м;

О_те — суммарный расход воды, поступающей к точке ветвления трубопровода, м³/с.

Напор Н_в в конце высоконапорной ветви трубопроводов определяют по зависимости

Н_в=Н_ш-8_вр_тв, (11.8)

где Н_ш— разность геодезических отметок поверхности шахтного водоема и начала низконапорной ветви трубопровода, м;

S_B— гидравлическое сопротивление высоконапорного участка трубопровода, с²/м⁵, определяют по формуле

8.=к„2;ал. ^(,19)

где А ,С, — удельное гидравлическое сопротивление и длина участков трубопроводов высоконапорной ветви, с²/м⁶ и м соответственно.

Удельные гидравлические сопротивления А шахтных трубопроводов приведены в таблице 11.4.

Таблица 11.4

Удельные гидравлические сопротивления шахтных трубопроводов

Условный проход трубы Д_у, м	0,100	0,125	0,150	0,200	0,250	0,300
Удельное сопротивление А, с²/м⁶	172,6	76,4	30,65	6,96	2,19	0,85

В случае подачи воды по закольцованным (параллельным) трубопроводам гидравлическое сопротивление такого участка определяется следующим образом. Для каждой точки питания от кольца составляется система уравнений исходя из правил Кирхгофа следующего вида:

JSjQ^O, (11.Ю)

i=l

где В, — сопротивление і-й из параллельных ветвей трубопровода, c²/m^s;

Q, — расход воды через і-ю ветвь, м³/с.

Сопротивление кольца с двумя параллельными ветвями определяют по формуле

s„ =s,/(i+Vs^sT)^!

где S_K, S,, S₂ — сопротивление кольца трубопроводов и его ветвей соответственно, с²/м⁵.

Снижение сопротивления в закольцованных (параллельных) ветвях должно быть учтено при определении Н_я и Н_в.

Сопротивление редукционного устройства для данного режима работы определяют по формуле

s f|(s +s_CT)-s_B , <¹¹-¹²>

^р lH_H-h_r /^н

где S_CT — гидравлическое сопротивление пожарного ствола, с²/м⁵.

Коэффициент редуцирования устройства определяют по формуле

К = -^ ■ (11-13)

Н_н

При к =1,0 необходимо осуществлять прямое соединение высоконапорной и низконапорной ветвей трубопровода, без применения редукционного устройства.

При к < 1,0 необходимо применять повышающую насосную станцию для увеличения напора Н_в.

При к > 1,0 должны быть использованы редукционные клапаны, понижающие напор от Н_в на входе до Н_н на выходе.

Выбор редукционного клапана осуществляют с учетом его собственного гидравлического сопротивления Sp^₽, определяется по формуле

5- • (11-14) 2р.® g

где ц — коэффициент расхода, ц 0,97;

<t> — площадь поперечного сечения прохода клапана в его открытом состоянии. М-

g — ускорение свободного падения, м/с².

При S_p > S_p^,p клапан работает в регулируемом режиме, то есть система обеспечивает требуемые параметры.

При S_p < S’ клапан работает в нерегулируемом режиме. В этом случае необходимо провести проверку системы на разрыв струи. Для исключения разрыва струи необходимо выполнение условия

, Н_ш(а h -А £ -S -S )+S_ph_r

h > 2 , k I I • IO)

A_oh_r-AA-S_p-S_M-S„

где h,— разность геодезических отметок между руддвором и редукционным клапаном, м;

А_о, А_н— удельное сопротивление труб до клапана и в низконапорной сети соответственно, с²/м⁶;

£_н — длина трубопровода от руддвора до потребителя, м;

S„, S„, S_p— сумма всех местных сопротивлений в низконапорной сети трубопровода, гидравлическое сопротивление потребителя, гидравлическое сопротивление клапана соответственно, с²/м⁵.

Проверку соответствия напора Н_н1 на выходе клапана напору Н_н, необходимому в низконапорной сети, производят следующим образом: при Н_н1> Н_н редуктор обеспечивает нормальную работу системы, при Н_н1< Н_н необходима разработка нового клапана или изменение гидравлических параметров системы. Здесь H,„ = H,-s^,_p^pQ;,.
Определив по формуле (11.6) настроечные напоры Н_н для всех ветвей трубопроводов, запитанных от редукционного клапана, выбирают наибольшее значение настроечного напора. Концевая точка с наибольшим настроечным напором является «диктующей».
В случае, когда при использовании одного клапана с коэффициентом редуцирования «к» понижение напора недостаточно, то есть Н/к >Н_н, следует применять двухступенчатое редуцирование.
При невыполнении нормативных требований к расходам и напорам в концевых точках должны быть проведены мероприятия по снижению гидравлического сопротивления (замена труб на трубы большего диаметра или их очистка от отложений) или по повышению давления в начале ветви (настройка выходного давления предыдущего клапана на более высокое или применение повышающей насосной станции).

2. Расчет параметров системы противопожарного водоснабжения поверхностных сооружений выполняется согласно СНиП 2.04.02-84.

Приведенные зависимости позволяют определить требуемые гидравлические параметры системы противопожарного водоснабжения, а также применяемого пожарного оборудования при разработке или корректировке проектов противопожарной защиты угольного предприятия в соответствии с требованиями нормативных документов Украины. Приведение системы противопожарного водоснабжения в соответствие с требованиями нормативных документов и параметрами имеющегося в наличии или разрабатываемого пожарного оборудования обеспечивает повышение технического уровня и вероятность безотказной работы систем противопожарной защиты шахт.

Приложение 12 к пункту 7.4.14 Правил пожарной безопасности для предприятий угольной промышленности Украины

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЕ ГОРНЫХ
ВЫРАБОТОК, ОБОРУДОВАННЫХ ЛЕНТОЧНЫМИ
КОНВЕЙЕРАМИ

Противопожарная защита приводных станций ленточных конвейеров

Для противопожарной защиты приводных станций ленточных конвейеров должны применяться АУП, отвечающие требованиям ГСТУ 29.2.04675545.004-2001.

Тепловые пожарные оповещатели должны быть размещены согласно конструкторской документации на АУП. На установке должно быть не менее двух пожарных оповещателей, один из которых размещают под кровлей выработки, а другой — у ведущего барабана. Размещение пожарных оповещателей у кровли выработки в зависимости от скорости вентиляционного потока и расстояния ведущего барабана от кровли представлено в таблице 12.1, при этом оповещатель должен отстоять от кровли выработки на (0,2±0,1) м.

Таблица 12.1

Размещение теплового пожарного оповещателя у кровли
выработки в зависимости от скорости вентиляционной струи

Скорость вентиля- ционной струи, м/с	Расстояние между осью ведущего барабана и пожарным оповещателем, м, не более
	Расстояние между осью ведущего барабана и кровлей, м
	до 1,5	от 1,5 до 2,0	от 2,0 до 2,5	от 2,5 до 3,0
до 1,0	0,8	1	1,2	1,4
от 1,0 до 2,0	1,2	1,4	1,6	1,8
от 2,0 до 3,0	1,6	1,8	2	2,2