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【关键词】煤矿开采 井下火灾事故 火灾预防措施
火灾扑救措施
煤矿井下火灾的发生,是矿井常见的灾害之一,一旦发生井下火灾,将会对煤矿开采设备、开采人员都造成严重伤害,而且也会造成无法估量的经济损失;同时火灾产生的有毒气体对周围的生态环境也会产生污染,所以井下火灾的有效预防,是煤矿井下管理工作的重中之重。
一、煤矿井下火灾的原因分析
煤矿井下火灾的原因,通常可以从外因和内因两个方面分析:第一,外因火灾。外因火灾主要是由外部火源引起的火灾,如电流短路、电焊火花飞溅、吸烟、明火等引发的火灾事故。我国煤矿开采工作开展多年,由于外因引起的火灾事故数量很多,而且这种火灾的发生大多具有很强的突发性,往往使在场的人员来不及思考,而且形势猛烈,扑救困难较大。近年来,关于煤矿火灾的扑救技术也在不断提高,对于外因火灾的扑救工作开展的较好,但是对于火灾产生的损失却无法挽回。第二,内因火灾。内因火灾是由于煤炭自燃引起的火灾,通常情况下,只要加强日常检查,就可以发现氧化的煤炭,而煤炭由氧化到燃烧还需要经历一段时间,所以通过仔细检查通常可以发现火灾隐患,可对其进行适当处理,便可以达到预防火灾的目的。所以,由于内因而引起的煤炭火灾在井下火灾的总体数量中,占据的比例较小,但是对其也应当给予足够的重视。
二、煤矿井下火灾的预防方法
(一)外因火灾的预防方法
1.在矿井开采时尽量使用长臂式回采方式,并且严格按照开采的要求进行,避免乱采、乱挖的现象。需要的情况下,按照上行风向对回采方式进行必要的调整。
2.在矿区实行分区采煤的方式,在不同的分区内要做好相应的通风措施,只有保持通风良好才能避免巷道内的煤层聚集,热量增加而引起自燃。
3.彻底清除回采区域内的残留煤柱,如果必须要留有煤柱,则应当对煤柱的大小和压力进行计算与分析,确保其不会在受到压力的情况下发生碎裂。
4.回采区域内的杂物要及时清理,尤其是清除草、木等易燃物品,避免其受到外因而引起燃烧。
5.针对个别存在裂缝煤层采空区要着重处理,应当运用注浆的方式对其进行处理,尤其针对回采区域内的残留裂缝,要做好修补措施,防治残留的媒体引起回采区域的煤层燃烧。
6.开采过程中,遇到段煤层附近出现粉化现象时,要给予足够的重视,对其进行必要的处理,而且要与空气隔绝,预防粉化煤在空气的作用下发生自燃。
7.在矿井发生冒顶现象时,要进行及时、有效的处理,避免大量的煤炭发生氧化作用,因为这种煤层在空气的作用下很容易燃烧,所以要做好隔绝处理。
(二)内因火灾的预防方法
1.对矿井下使用的灯具严格管理,禁止使用明火,而且在使用的器具方面也尽量避免使用草、木等易燃物。
2.在矿井下使用的机械设备,应当设置固定的使用区域和使用人员,避免随意搬动造成器械中的油质渗漏,而且应当对井下其他的易燃物品进行清除,避免形成有利于煤炭自燃的环境。尤其是机电设备,定期对其进行检查和维护,保证机电设备的电线、电缆摆放整齐,预防其发生漏电现象而引起火灾。
3.矿井下使用的蒸汽设备,起重包含的保温材料、蒸汽管等物品要拓展保管,避免接触到易燃物品而引起火灾。机械设备的支架等部位,尽量避免使用木质材质,而应当使用砖、石等结构。
4.井下废弃的电缆、电线等物品要及时清理,避免在井下长时间堆积;井下的炸药储备也应当根据实际的需要减少储存量,而且要做好保管措施,禁止乱丢乱放。
5.在井下要配备足够的防火器材,在火灾发生初期可以做到技术扑救,减少人员伤亡和经济损失。
三、煤矿井下火灾的扑救措施
煤矿井下火灾的扑救措施,通常可以分为以下两种:第一,直接扑救。使用消火器或者消火粉等物质进行直接扑救,或者运用砂石对火灾部位进行填充;第二,间接扑救。对发生火灾的区域做出隔离处理,使其与空气隔绝,杜绝火灾燃烧的氧气,可以使火焰熄灭。在实际的火灾扑救工作中,可以根据不同的火灾类型、火灾发生的时间和地点等因素,选择合适的扑救措施,无论采用任何一种扑救措施,首先都应当保证人员的安全,再进行财产和设备的挽救。
结束语
综上所述,煤矿井下火灾的发生,一般可以从外因和内因两个方面分析,在实际的矿井开采管理工作中,要将火灾的预防作为一项重要的工作,分别针对外因和内因采取有效的预防措施,并且制定合理的火灾扑救计划,一旦发生火灾,采取及时有效的处理方法,将火灾造成的损失降到最低,保证煤矿开采工作的顺利进行。
参考文献:
[1]侯继明.煤矿井下火灾的预防方法与措施[J].科技视界,2013, 08, 05.
火灾真是时刻都存在我们生活当中,一点小小的火星也许一不小心就会酿成火灾。如果在学校发生火灾应该怎么办呢?小编在这里给大家带来校园火灾的预防与自救_校园发生火灾如何应对,但愿对你有借鉴作用!
校园火灾,预防与自救一、校园火灾,如何预防
(组织学生讨论)列举校园火灾案件及其隐患
(教师总结)归纳并提醒学生预防校园火灾必须做到的以下几点
1.遵守学校用电规定,不乱接电源
2.不吸烟
3.不在蚊帐内点蜡烛看书
4.不焚烧杂物,不轻易焚烧垃圾,更不要存放易燃易爆物品,如鞭炮、打火机等。
5.不擅自使用煤炉、煤油炉等可能发生火灾的器具
6.使用蚊香要注意,点燃的蚊香要放在金属盘,瓷盘或者水泥地、砖地上,同时还要注意远离可燃物。
7.教室宿舍,人走灯关。
嗅到电线胶皮或其他焚烧糊味时,要及时报告,采取措施。
8.教室宿舍,手机充电要注意用电安全。
———————讲解灭火的器具
1.水是最简单和实用的
2.要学会使用灭火器,常用的有干粉灭火器。
A.上下摇动 B.拔掉保险销
C.喷嘴管朝向火焰的根部 D.压下阀门,人离火不要太近,在喷射时人成弓步站立.
在此我还得提醒同学们,请保护好学校的消防设施,灭火器,消防栓,消防水龙头、水管等。火灾一旦发生,这些消防设施是我们的生命保障,我们宁可千日不用也不能一日不备,更不能随意去破坏消防设施。
二、发生校园火灾,如何自救?
——————火灾发生,报火警的正确方法
1.牢记火警电话“119”事发后可用任何一部电话拨打,无论欠费与否。
2.火灾地址要报详细,讲清楚火灾单位所在地,所在区(县)、街道、门牌等确切位置。
3.说明什么东西着火,火势如何及周围道路交通情况等。
4.报警后,要及时安排人员到路口等候消防车
--------------------火势蔓延,被困楼内,逃生自救的方法.
1、要迅速撤离。
一旦听到火灾警报或意识到自己被火围困时,要立即想法撤离。
2、要保护呼吸系统。
逃生时可用毛巾或餐巾布、口罩、衣服等将口鼻捂严,否则会有中毒和被热空气灼伤呼吸系统软组织窒息致死的危险。
3、要从通道疏散。
如疏散楼梯、消防电梯、室外疏散楼梯等。也可考虑利用窗户、阳台、屋顶、避雷线、落水管等脱险。
4、要利用绳索滑行。
用结实的绳子或将窗帘、床单被褥等撕成条,拧成绳,用水沾湿后将其拴在牢固的暖气管道、窗框、床架上,被困人员逐个顺绳索滑到下一楼层或地面。
5、为低层跳离,适用于二层楼。
跳前先向地面扔一些棉被、枕头、床垫、大衣等柔软的物品,以便“软着陆”,然后用手扒住窗户,身体下垂,自然下滑,以缩短跳落高度。
6、要借助器材。
通常使用的有缓降器、救生袋、网、气垫、软梯、滑竿、滑台、导向绳、救生舷梯等。
7、为暂时避难。
在无路逃生的情况下,可利用卫生间等暂时辟难。避难时要用水喷淋迎火门窗,把房间内一切可燃物淋湿,延长时间。在暂时避难期间,要主动与外界联系,以便尽早获救。
8、利用标志引导脱险。
在公共场所的墙上、顶棚上、门上、转弯处都设置“太平门”、“紧急出口”、“安全通道”、“火警电话”和逃生方向简头等标志,被困人员按标志指示方向顺序逃离,可解“燃眉之急”。
9、要提倡利人利己。
遇到不顾他人死活的行为和前拥后挤现象,要坚决制止。只有有序地迅速疏散,才能最大限度地减少伤亡。
a、以湿毛巾掩口鼻呼吸,降低姿势,以减少吸入浓烟。
b、于无浓烟的地方,将透明塑料袋充满空气套住头,以避免吸入有毒烟雾或气体。
c、若逃生途中经过火焰区,应先弄湿衣物或以湿棉被、毛毯裹住身体,迅速通过以免身体著火。
d、烟雾弥漫中,一般离地面三十公分仍有残存空气可以利用,可采低姿势逃生,爬行时将手心、手肘、膝盖紧靠地面,并延墙壁边幽缘逃生,以免错失方向。
e、火场逃生过程中,要一路关闭所有你背后的门,它能减低火和浓烟的蔓延速度。
校园火灾如何应对有什么特点?
火灾隐患多。校园内人员复杂密集,消防设施配置参差不齐,能够正确使用设施的人较少,存在隐患。
发生时间有特定性。节假日、晚间和课余时间是火灾的易发时间。
发生地点有特定性。校园火灾多发生在学生宿舍区、实验室、图书馆及其他人员往来频繁的场所。
建筑物高大集中,灭火救灾困难。
容易造成较大的人员伤亡和财产损失。
有哪些类型?
生活火灾。生活用火一般是指炊事用火、取暖用火、照明用火等,由生活用火造成的火灾称为生活火灾。学生生活用火造成火灾的现象屡见不鲜,原因也多种多样,主要有:在宿舍内违章使用电饭锅、火源位置接近可燃物、使用大功率照明设备等。
电气火灾。目前学生拥有大量的用电设备,如电脑、台灯、电吹风,以及违规购置的电热毯、“热得快”等。学生宿舍由于所设电源插座较少,学生违章乱拉电线的现象较普遍,错误的安装操作方式致使线路短路、断路,引起电气火灾。
自然火灾。这类火灾基本有两种,一种是雷电引发的火灾,一种是物质自燃引发的火灾。雷电放电时电压可达几万伏,具有很大的破坏性,它可以摧毁建筑物,引发火灾。
自燃是物质自行燃烧的现象。如黄磷、锌粉等燃点低的物质在自然环境下就可燃烧。为避免物质自燃发生火灾,一定要以科学的态度和手段加强日常管理。
哪些是火灾多发区域?
学生宿舍区
学生宿舍区人口密度大,且因带有一定的私密性,因此也是最难管理的区域。宿舍区发生火灾的原因主要有:学生日常使用的充电器、电脑、“热得快”等用电设备种类繁多,质量参差不齐;为图方便,在宿舍内乱搭乱接电线、插座;学生们普遍缺乏防火意识;宿舍管理人员精力有限,失职情况时有发生。这些因素使得学生宿舍区蕴含着极大的失火风险。
食堂
随着生活条件的改善,目前校园食堂使用的高温、高压和电气设备普遍增多,增加了火灾危险源数量。在现代生活节奏下,食堂的营业时间普遍延长,也延长了用火时段。更普遍的情况是,食堂引进外界承包商经营,管理责任被切割分散,增大了食堂火灾风险。
存有易燃易爆危险品的实验室
实验是学校教学、实践的基本环节。许多实验室都存有大量的易燃易爆危险品,属于典型的危险源。学生在实验操作中,可能由于相关知识和技术欠缺,或受到心理、情绪、外界因素干扰,容易操作失误。实验室老师和管理人员也有可能存在工作上的疏忽。这些都有可能导致实验室失火,甚至引发爆炸。
相对封闭的文娱活动场所
生性活泼、爱交际、热衷于文娱活动,是当代学生的重要特征。为此不少学校建设了体育馆、礼堂等集体活动场所,经常举办各类集会活动。由于使用了大量灯光照明、音响设备,使得供电线路经常处于高负荷状态。加之学生自律性不强,有些场合为活跃气氛,甚至燃放烟火。这些都在一定程度上增大了火灾风险。
有哪些逃生方法?
湿毛巾、手帕捂鼻护嘴法。因火场烟气具有温度高、毒性大的特点,人吸入后容易引起呼吸系统烫伤或神经中枢中毒,因此在疏散过程中,应用湿毛巾或手帕捂住鼻和嘴。注意不要顺风疏散,应迅速逃到上风处躲避烟火的侵害。由于着火时,烟气大多聚积在上部空间,因此在逃生时,不要直立行走,应弯腰或匍匐前进。
遮盖护身法。将浸湿的棉大衣、棉被、毛毯、麻袋等遮盖在身上,确定逃生路线后,以最快的速度直接冲出火场,到达安全地点,但要注意,捂鼻护嘴,防止一氧化碳中毒。
封隔法。如果走廊或对门、隔壁的火势比较大,无法疏散,可退入一个房间内,将门缝用毛巾、毛毯、棉被等封死,防止受热,并不断往门上浇水进行冷却,防止外部火焰及烟气侵入,从而达到控制火势蔓延的目的。
高楼层着火逃生法。处于高楼层时,不要跳楼,应退守安全部位,火势逼迫时可用水冷却门窗,以呼喊、掷物等方式向营救人员示意。有条件的可将绳子、床单等连接成长条,固定在门窗上顺着滑下,但必须确保绳子、床单长度足够。
被迫跳楼逃生法。如无条件采取上述自救办法,时间又十分紧迫,处于低楼层的人可采用此方法逃生,但首先要向地面抛下一些厚棉被、沙发垫子,然后手扶窗台往下滑,以缩小跳楼高度,并保证双脚首先落地。
校园内火灾常见原因(一)教职员工和学生的消防安全意识淡薄。大学是教学、科研场所,许多教职员工和学生因潜心研究学问,对其他事情关心较少,消防安全意识往往比较薄弱,消防法制观念不强,思想麻痹,缺乏防范意识和安全知识,纪律松弛,违反用火、用电等消防安全规定的情况时有发生。
(二)用火用电不尊安全规范,火灾诱发原因众多。如乱拉乱接电线和保险丝,因电线短路或因接触不良发热而引起火灾;个别的因为用电经常超负荷常跳闸,图方便用铜丝或铁丝代替保险丝,使电路过载发生故障时不能及时熔断而造成电线起火。或在床上点蜡烛,吸烟者乱扔未熄灭的烟头和火柴等,在宿舍内焚烧杂物,在宿舍内使用煤气、液化气不当,使用煤油炉、汽油、酒精等易燃易爆物不当等导致明火引燃。还有电灯泡靠近可燃物长时间烘烤起火;使用电热器无人监管而烤燃起火;长时间使用电器不检修,电线绝缘老化、漏电短路而起火等。
(三)老式建筑多,先天性火灾隐患多。在有着数十年甚至上百年历史的高校中,有不少木结构建筑仍在使用中。一是这些木结构建筑年代久远,屋面老化,破损严重,屋脊和封山脊开裂等现象随处可见;二是由于当时建筑设计防火等方面的规范尚不完备、法制不健全,导致建筑留下布局不合理,消防通道不畅通,防火间距不够,大型建筑无防火分隔,内部装修和疏散走道大量使用易燃材料等许多先天性火灾隐患;三是旧式建筑普遍存在着电源线明线铺设的现象,有的电线还被直接固定在木梁或木椽上。同时这些老房子的电力配置也跟不上时展的需要。一旦房屋漏雨造成漏电或因发热的电线烤燃这些已风干多年的木料,其后果不堪设想。
(四)大学校园情况复杂,人员流动性大。火灾场所包括教学楼、办公楼、实验室、食堂、体育馆、宾馆、家属楼、学生宿舍、教职员工宿舍、校办工厂、出租门面房等,可以说涉及到校园内的各种场所。大学校园是一个浓缩、开放的小社会,是一个复杂的公共场所。从建筑来看有高层、多层民用建筑,有厂房、仓库,有的还有地下人防工程。从用途来看,既有教学场所、公共娱乐场所、宾馆、饭店、商业网点,又有实验室、宿舍和办公楼。建筑物相对集中,人员相对密集。有的学校中既有生活区、教学区,又有家属区,甚至还有附小、附中等附属单位,客观上形成了大学校园内人员复杂、流动性大的特点。尤其是市场经济体制的建立,为大学校园中多种经济体制共存创造了有利条件,出租校园建筑或者沿街门面房的现象普遍,使消防安全管理工作难度进一步加大。
【关键词】计算机模拟 火灾模型 模拟软件 消防
【中图分类号】 F224-39【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0449-01
一、概述
火灾模拟是研究火灾在一定条件下孕育、发生和发展的机理和规律。模拟研究的理论基础是承认火灾过程遵循确定性的规律,这种规律既可以在模拟实验中再现,也可以抽象成控制火灾过程的数学表达式。模拟研究的意义是可以通过简化和近似,逐个研究影响火灾的各个分过程和各主要因素的作用,逐步解释火灾的机理和规律。
二、火灾模拟在消防领域的应用
(一)在建筑防火设计中的应用
火灾模拟技术为建筑防火设计和消防安全评估提供了新的科学工具。建筑设计人员可以随设计项目建立模型,预测该建筑可能发生火灾的情况,或是设定火灾场景。根据计算机模拟得到的数据来测算和确定各处建筑构件、材料与组件、消防设备的使用,以体现“性能化”设计的目的。
(二)在火灾事故调查工作中的应用
计算机火灾模型还可以用于火灾事故调查。技术人员运用仿真技术在计算机上建立建筑模型,模拟火灾过程,将得出的数据和结果与火灾现场勘验的数据和目击者提供的情况进行比较,可以较准确地发现火灾发生和发展的全过程,为火灾调查提供科学依据。另外,通过调查火灾参数设置,还可以对已做出的火灾事故原因进行判断,以验证其准确性。
(三)在灭火实战与训练中的应用
消防机构可以运用火灾模拟技术,建立重点单位或重点部位的模型,通过模拟的方法,制定该单位灭火救援预案。假如该单位真的发生火灾,该系统能够帮助灭火指挥员在火场作出正确的判断。此外,随着计算机模化和模拟技术不断发展和成熟,它还将为消防管理灭火训练人员疏散自救等提供新的手段和工具。
三、火灾模拟在消防领域的意义
火灾模拟技术针对火灾现场进行的事故分析和灾情回溯,可以帮助消防人员以及整个社会更加清晰认识、了解火灾发生的过程。当前,我们对火灾事故发生后所能做的工作集中在事故现场清理,现场物证提取,火灾案情分析等工作,这一类工作也主要用于帮助消防人员来进行火灾事故责任指证等案情工作。如果将整个火灾事故分析结果进行较真实的三维还原模拟,那么既可以作为案情分析的又一有利工具,也可以将最终定案的结果作为火灾预防的宣传材料。同时,以虚拟现实和三维仿真为基础的火灾模拟可以在分析火灾案情的过程中快速建立起相关方案的完整事故模拟流程,用以进行预测方案的演练和佐证,也可用作火灾预防的宣传和教育,真正的做到“前车之覆,后车之鉴”。
四、常用的火灾模拟软件
当前主发的火灾模拟软件包括:设计火灾场景的时候计算火灾功率用的DETAT-QS、ARGOS等,计算火灾烟气用的FDS、FLUENT、C F A S T、P H O E N I C S等,计算人员疏散的有E V A C N E T、BUILDINGEXODUS、SIMULEX、STEPS等。这里主要介绍以下几款软件:
(一)CFAST
CFAST可以用来预测用户设定火源条件下建筑内的火灾环境,用户需要输入建筑内多个房间的几何尺寸和连接各房间的门窗等开口情况、壁面结构的热物性参数、火源的热释放速率或质量燃烧速率以及燃烧产物的生成速率。该模型可以预测各个房间内上部烟气层和下部空气层的温度、烟气层界面位置以及典型的气体体积分数随时间的变化, 同时还可以计算房间壁面的温度、通过壁面的传热以及通过开口的质量流率。CFA S T 还能处理机械通风和存在多个火源的情况。
(二)FDS
FDS软件是由NIST开发的一种以火灾中流体运动为主要模拟对象的计算流体动力学软件。该软件采用数值方法求解受火灾浮力驱动的低马赫数流动的 N-S方程,重点计算火灾中的烟气和热传递过程。FDS提供了两种数值模拟方法:直接数值模拟(D N S)和大涡模拟(LES)。
(三)FLUENT
FLUENT是世界领先的CFD软件,在流体建模中被广泛应用。 该软件采用有限体积方法, 提供3种数值算法,即S e g regated Solver、Coupled Explicit Solver 和Coupled Implicit Solver ,而其他商用CFD 软件仅能提供1 种。 FLUENT的网格生成器(GAMBIT)具备突出的非结构化的网格生成能力, 被公认为目前商用CFD软件最优秀的前置处理器。
FLUENT软件提供了丰富的物理模型,包括理想气体模型、真实气体模型、多种燃烧模型、各种物性参数,以及旋转系统模型、传热模型、针对外流场与内流的特定的边界条件等。另外,软件包含8种工程上常用的湍流模型, 而每一种模型又有若干子模型。 其他任何软件都不能像 F LU EN T 这样提供如此丰富的物理模型。
FLUENT具有强大的后置处理功能,能够完成CFD计算所要求的功能,包括速度矢量图、等值线图、等值面图、流动轨迹图,并具有积分功能,可以求得力、力矩及其对应的力和力矩系数、流量等。对于用户关心的参数和计算的误差, 此软件可以随时进行动态跟踪显示。另外,该软件一直以界面友好而著称, 所以对初学者来说非常容易上手。
(四)Building EXODUS
Building EXODUS是英国格林威治大学开发的一种疏散模拟软件,与其他疏散软件最大不同之处在于: EXODUS考虑了疏散人员之间、疏散人员与火灾之间以及疏散人员与建筑之间的相互作用,将社会因结合到人的行为和运动中, 因此能够在更短的时间内测试更多设计方案的疏散性能, 从而找到最优的解决方法, 摆脱了用人做实验所带来的高成本及潜在危险性。它也能够运用输入的 CA D 制图作为数据, 用于计算,并显示建筑物在人员疏散时的“瓶颈”,能够方便地评价不同设计, 以确定一个最优解决方案, 这为设计者提供了更大的设计弹性, 提高了安全水平。
Bu ilding EXOD S 适用于超市、医院、工业建筑、火车站、机场、体育馆、电影院、购物中心、高层建筑等。无 论是单一模拟还是众多模拟,运用Building EXODUS均可以产生大量数据,电子表格软件可以对这些数据进行较好的分析。Building EXODUS 能够检查大量不同因素对特定场景的影响, 通过改变具体参数而检查影响(行为、程序、环境和构造)产生的结果。此外,Building EXODUS能够演示图表模拟的结果,允许更多直接的平均值解释模拟的结果。
参考文献
[1] R a y mo nd F r iedma n. A n in te r na t ion al s ur v ey o f co mput e r mo del sf o r f ir e and s mo ke [J] . Jo ur nal of F ir e Pr ot e ct io n Eng in ee r ing ,199 2, 4(3) : 81- 92.
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