2.2礦山性能化設(shè)計的性能規(guī)范和防火安全目標(biāo)

　　性能化設(shè)計方法是建立在消防安全工程學(xué)原理與方法之上的，性能化設(shè)計方法的發(fā)展又推動了性能化規(guī)范的發(fā)展。性能化規(guī)范的作用是制定防火安全的系統(tǒng)目標(biāo)，包括社會性目標(biāo)、功能性目標(biāo)、性能要求。防火安全目標(biāo)是進(jìn)行性能化設(shè)計的核心所在，是安全系統(tǒng)最終應(yīng)達(dá)到的總體效果，包括了“性能目標(biāo)和性能標(biāo)準(zhǔn)”兩個具體的項目。

　　礦山防火的性能目標(biāo)就是：礦山發(fā)生火災(zāi)后，進(jìn)行火勢控制，最大程度地降低火災(zāi)造成的人員傷亡和財產(chǎn)、設(shè)備的損失，以及火災(zāi)后對環(huán)境的影響；或?qū)馂?zāi)事故隱患區(qū)的治理，徹底消除火災(zāi)的發(fā)生；從而增強礦山的防災(zāi)、抗災(zāi)能力，保證礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行。性能標(biāo)準(zhǔn)是量化的指標(biāo)，是指單個消防設(shè)備或整個系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，性能標(biāo)準(zhǔn)所提供的臨界值可以在設(shè)計方案中作為計算數(shù)據(jù)使用。

　　2.3礦山性能化設(shè)計方案的評估

　　設(shè)計方案初步確定后，需要對方案實施后的效果是否能實現(xiàn)既定的性能目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的檢驗和評估，以便最終確定是否采用該方案。可以通過以下兩個方面來進(jìn)行評估：

　　1)計算機(jī)數(shù)值模擬。目前國內(nèi)外有多種商業(yè)軟件可以模擬礦井火災(zāi)時期煙氣流的速度、溫度、壓力分布，以及有毒、有害氣體的擴(kuò)散變化情況。通過模擬結(jié)果，很容易判斷出是否符合性能目標(biāo)，從而確定是否采納方案。

　　2)現(xiàn)場實驗。在發(fā)火區(qū)采用現(xiàn)場實驗，對設(shè)計方案在火災(zāi)防治中的實際應(yīng)用效果進(jìn)行科學(xué)的觀測、記錄，根據(jù)實測結(jié)果來判斷是否能實現(xiàn)既定的性能目標(biāo)。

　　3性能化方法在礦山自燃火災(zāi)防火設(shè)計中的應(yīng)用

　　3.1礦巖發(fā)火燃燒機(jī)理

　　某礦礦體含硫量高，自燃傾向性強，引起礦巖自燃的主要物質(zhì)是黃鐵礦，發(fā)生的氧化反應(yīng)式為

　　礦石自燃主要發(fā)生在礦體與炭質(zhì)頁巖的接觸破碎帶內(nèi)?；夭杀缆淞蚧镉鲅鹾蟀l(fā)生氧化放熱反應(yīng)，熱量聚積一定程度后形成礦石自燃，而其上部的炭質(zhì)頁巖起到助燃作用。接觸破碎帶及炭質(zhì)頁巖中的黃鐵礦的氧化速度較快，而灰?guī)r含礦帶中黃鐵礦的氧化速度最低，表2為不同礦巖燃燒指標(biāo)比較。

　　表1不同礦巖燃燒指標(biāo)

　　通過對礦巖發(fā)火燃燒機(jī)理的分析可知：井下防火措施應(yīng)以抑制供氧量為主。這一結(jié)論為礦山防火設(shè)了技術(shù)思路及切入點。

　　3.2防火設(shè)計方案的確定與分析評怙

　　為達(dá)到礦山的防火安全目標(biāo)，并根據(jù)礦山的實際情況，該礦采取了多種方法、措施來進(jìn)行井下防火設(shè)計。總的要求是：盡可能使礦石與空氣接觸的時間短，從而減少礦石發(fā)生氧化的機(jī)會，徹底治理火區(qū)事故隱患，消除火災(zāi)的發(fā)生。

　　1)開采技術(shù)措施。選擇合理的開拓方式和采礦方法，盡量減少礦層的切割量，少留礦柱，合理布置采區(qū)，快速回采，保證采區(qū)回采時間少于自然發(fā)火期，回采完畢后及時封閉采空區(qū)。

　　2)通風(fēng)防火措施。實行機(jī)械通風(fēng)，建立可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，加強通風(fēng)管理，盡量控制新鮮風(fēng)流進(jìn)入崩落區(qū)，并加強通風(fēng)系統(tǒng)的測定和管理，以及對隔火礦柱的監(jiān)測和預(yù)報工作。

　　3)阻化劑灌水防火。先后采用灌水滅火降溫、灌泥漿滅火、用石灰作阻化劑灌水滅火等技術(shù)方法來進(jìn)行防火降溫，各方案的優(yōu)缺點對比見表3。