礦山火災(zāi)是礦井重大災(zāi)害之一。井下一旦發(fā)生火災(zāi),對井下人員的生命安全、礦井設(shè)備、礦產(chǎn)資源以及地表環(huán)境都會產(chǎn)生很大的危害。多年來,通過科研人員和現(xiàn)場技術(shù)人員的共同努力,摸索總結(jié)出了很多卓有成效的礦山防火設(shè)計方法和設(shè)計規(guī)程。但由于各個礦山的開采條件、通風(fēng)系統(tǒng)、生產(chǎn)裝備差異很大,難以適用統(tǒng)一的標準。因此,要做好礦山防火工作,必須要有突出個性化特點的設(shè)計,火災(zāi)性能化設(shè)計方法的產(chǎn)生與發(fā)展為這種思路提供了實現(xiàn)的依據(jù)。
性能化防火設(shè)計是未來消肪設(shè)計的發(fā)展方向,也是消防安全工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢和結(jié)果。目前,已有學(xué)者研究性能化方法在礦山火災(zāi)防治中的應(yīng)用,文獻[2]中給出了礦山防火性能化設(shè)計的定義,并說明了礦山防火性能化設(shè)計可以達到的效果。但性能化的設(shè)計方法在礦山火災(zāi)防治領(lǐng)域中涉及較少,在礦山防火中的應(yīng)用研究還處于摸索階段。
筆者根據(jù)礦山內(nèi)因火災(zāi)的特點,結(jié)合我國礦山多年來對自然發(fā)火區(qū)防火所取得的經(jīng)驗,探討丁基于性能化防火設(shè)計的思想和方法在礦山自燃火災(zāi)防治設(shè)計中的應(yīng)用。
1礦山火災(zāi)的特點
1)礦內(nèi)火災(zāi)是在有限空間的井巷中發(fā)生的,火焰及有毒氣體隨巷道內(nèi)空氣流動向各處蔓延,尤其是CO不易擴散沖淡。
2)井下空間狹窄,滅火困難,不便采用大型強力滅火器滅火。
3)礦內(nèi)空間小,氧氣不充沛,煤或者硫化礦自燃時,產(chǎn)生的有毒氣體,特別是CO,SO2的含量極高,易致人死亡。
4)內(nèi)因火災(zāi)征兆不明顯,開始僅以井下空氣的溫度和濕度緩慢增加而顯現(xiàn),從自熱到自燃的過程較長,尤其在礦柱或采空區(qū)的自燃,難于及時發(fā)現(xiàn)。
正是由于礦山火災(zāi)的以上特點,更需要在防火設(shè)計過程中尋求適合礦山火災(zāi)防治的技術(shù)和方法。
2性能化防火設(shè)計方法
2.1基本概念和優(yōu)點
性能化防火設(shè)計方法的概念首先在建筑領(lǐng)域中提出。它的主要特點是在防火設(shè)計時僅提出消防安全所需要的性能要求或指標,而不明確規(guī)定設(shè)計人員采用某些特定的解決方法。如何達到這一指標要求,采取什么樣的工程措施完全由設(shè)計人員確定,但是設(shè)計人員最終要向?qū)徍巳藛T證明其所選擇的解決方法是安全可靠的,所采用的設(shè)計計算方法是得到公認的,審核人員也要利用相應(yīng)的評估工具檢驗設(shè)計方案是否達到安全目標,其設(shè)計步驟如圖1所示。
圖1性能化設(shè)計方法的流程圖
與傳統(tǒng)的“處方式”規(guī)范相比,性能化防火設(shè)計具有三大特點:安全目標的確定性、設(shè)計方法的靈活性和評估驗證的必要性。性能化設(shè)計方法更為科學(xué)合理,具有更大的靈活性,有助于發(fā)揮設(shè)計人員的才華和創(chuàng)造性。