Горение геологических пород особенно тяжело поддается тушению: земля в данном случае играет роль резервуара с топливом неизвестного объема. Существуют различные виды гашения таких возгораний, однако выбор способа и средства ликвидации огня зависит от определения горящего материала.
Разновидности подземных пожаров
Подземные возгорания возникают преимущественно в горных выработках, соответственно основной причиной данного явления считается антропогенный фактор. Нарушение основ эксплуатации электрооборудования, использование открытого огня, неправильное проведение буровзрывных работ – все это приводит к подземным пожарам. Однако возгорания этого типа могут возникать из-за самовоспламенения пород.
По статистике на долю подземных пожаров приходится половина всех аварий, происходящих на горных предприятиях.
Разделить такие воспламенения можно по виду горящего топлива.
Угольный
Основные причины возникновения угольных пожаров:
- Самовоспламенение угля. Происходит при температуре от 100 градусов Цельсия и высокой влажности породы.
- Лесные возгорания. Низовые пожары воспламеняют уголь, залегающий в верхних слоях почвы, провоцируя распространение тления через пласты.
- Аварии на шахтовых предприятиях.
- Взрыв нелегальных разработок в горах.
Угольный пожар сложно ликвидировать из-за обильного выделения смога, высокой температуры газовой среды, а также недоступности очагов возгорания.
Геологи считают Горящую гору в Австралии самым старым горящим месторождением угля – полыхание огня продолжается более 6 000 лет. Фото горы можно найти онлайн.
Один из самых известных современных угольных пожаров находится в США, г. Централия, штат Пенсильвания. Угольное месторождение воспламенилось в 1962 году и до сих пор не затухло. Примечательно, что пожар начался из-за местных жителей, сжигающих мусор в ямах заброшенных угольных шахт.
Торфяной
Такие пожары происходят на высохших болотах, или в местах залежи торфяника. Среди причин возникновения можно выделить следующие факторы:
- Антропогенный фактор. Аварии на производствах по добыче торфа, а также розжиг костров в местах с торфяными почвами могут привести к катастрофе.
- Лесные пожары. Низовое возгорание способно распространиться на залежи торфяника.
- Самовоспламенение торфа. Важное свойство данного вещества – низкая температура самовозгорания. Для начала тления достаточно засушливой погоды и жары в 50 градусов по Цельсию.
Особенность данных возгораний в том, что торфу не нужен воздух для горения. Пласты породы горят на глубине 50 см и более. Тление может продолжаться годами.
Важное свойство торфяных возгораний – образование подземных каверн (полостей) под поверхностью почвы в процессе горения. Такая «яма» несет опасность для людей и техники.
Стадии развития подземного пожара
Специалисты выделяют следующие стадии развития подземного возгорания:
- Разгорание. Сопровождается увеличением следующих показателей: количества топлива, сгорающего за определенный временной период; количества кислорода на процесс горения; концентрации окиси углерода в продуктах горения; температуры горящего материала.
- Развившийся пожар. На этой стадии все перечисленные в предыдущем пункте показатели достигают своего пика.
- Затухание. На данном этапе увеличивается количество кислорода в продуктах горения, снижается температура газовой среды.
Скорость развития подземного возгорания обусловлена следующими факторами:
- начальный тепловой импульс, его мощность и длительность;
- вид топлива;
- объем топлива;
- скорость воздушного потока возгорания.
Способы тушения
Способы и тактика тушения подземных пожаров отличаются исходя из ситуации и решения пожарных.
Активный
Метод подразумевает прямое тушение возгорания с помощью воды, пены или огнегасительного порошка. Часто используется разбор очага и заливание топлива водой.
Активный способ целесообразно использовать, если открытое возгорание еще не развилось в полную силу. Тушение таким способом производится со стороны струи воздуха, поступающей к очагу.
Пассивный
Заключается в изоляции зоны поражения. Применяется в тех случаях, когда очаги возгорания недоступны для прямого тушения. Изоляция территории достигается за счет следующих мероприятий:
- возведение перемычек;
- засыпка провалов песком;
- тампонирование трещин в целиках и вмещающих породах.
Комбинированный
В случаях, когда изоляция невозможна из-за масштабов пожара, а тушение не приносит ожидаемого результата, спасатели прибегают к использованию комбинированной тактики. При этом производится прямое воздействие на пламя в сочетании с затоплением водой зон поражения. Также в качестве средства борьбы с огнем используются инертные газы.
Вентиляционные режимы
Режим воздухообмена в зоне поражения призван снизить интенсивность возгорания и поспособствовать его тушению путем создания подходящих условий. Еще одна важная функция вентиляции – снижение концентрации взрывчатых газов внутри пораженной палом территории, а также в местах, где находятся люди.
Режимы вентиляции подразделяются на несколько видов:
- остановка воздухообмена;
- сохранение режима циркуляции воздуха, действовавшего на объекте до появления возгорания;
- повышение или понижение количества свежего воздуха, доходящего до возгорания;
- реверсирование воздушной струи с контролем расхода воздуха в зависимости от ситуации;
- закорачивание воздушного потока в нормальном или реверсивном режиме.
Режим выбирается исходя из следующих факторов:
- взрывоопасность шахты;
- скорость распространения пламени;
- месторасположение возгорания.
Огнетушащие средства
Подземный пожар тяжело поддается ликвидации не только из-за территориальной недоступности, но и по причине горючих ископаемых веществ, выступающих в роли топлива. Средство тушения выбирается исходя из вида горящего материала.
Жидкие
Основное жидкое средство борьбы с огнем – вода. Используют ее как в виде струи, так и в виде «водяной завесы» – мелко распыленной жидкости. Многие шахтовые предприятия оснащены гидрантами, однако на некоторые влагу приходится доставлять в автоцистернах.
Воду также используют как основу для огнетушащих веществ, например, углекислого натрия, хлористого кальция, сульфоната натрия. Такие растворы легче проникают в поверхностные слои горящих материалов и изолируют их от кислорода пленками солей.
Пенные
Для тушения пожаров часто используют пену. Она полностью изолирует топливо от кислорода, а также понижает его температуру. По методу производства вещество делится на следующие виды:
- Химическая. Вырабатывается при смешении порошка ПГП с водой, отличается содержанием углекислого газа до 80%. Такая пена практически полностью вышла из обихода пожарных из-за своей высокой стоимости.
- Воздушно-механическая. Является смесью воздуха, воды и пенообразователя. Производится при помощи пенообразующей аппаратуры. Такая субстанция обладает разной кратностью, что обеспечивает ее применимость в различных видах возгораний.
Газообразные
Инертные газы призваны понизить концентрацию кислорода в местах возгорания. Как следствие, активность воспламенения падает. К таким газам относятся:
- азот;
- аргон;
- диоксид углерода;
- водяной пар.
Сыпучие
Несмотря на свою опасность при попадании в дыхательные пути, порошковые составы довольно популярны из-за своих свойств: универсальны, отличаются высокой эффективностью, изолируют вещество и прекращают выделение тепла.
Порошки чаще всего производятся из карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. Нередки в составе и фосфорно-аммонийные соли, хлориды калия и натрия.
Профилактика самовозгорания угля
На самовоспламенение угля влияют следующие факторы:
- Угол падения пласта. Опасным считается угол более 50 градусов.
- Мощность пласта. Показатель в 3,5 м уже несет в себе опасность.
- Сближенность пластов.
- Неустойчивость угольного пласта.
Профилактические меры по предотвращению самовоспламенения угля сводятся к ликвидации опасных характеристик материала. В частности:
- снижение притока кислорода в шахты;
- заиливание целиков;
- безопасное вскрытие и подготовка шахтных полей;
- проверка состава и температуры воздуха в выработанных пространствах.
Несмотря на сложность тушения, подземные пожары можно ликвидировать, используя оптимальное огнетушащее средство и принимая во внимание особенности воспламенения.
Документ: Инструкция по предупреждению и тушению подземных пожаров
