一、火风压产生的机理及分类1、火风压与矿井自然风压的产生机制是一致的,都是由倾斜和垂直的井巷内出现的空气的密度差所致。
只是使空气密度发生变化的热源不同。
故也称火风压为矿井火灾时期自然风压的增量。
2、按照所作用范围的不同,火风压可分为局部火风压和全矿火风压。
(1)局部火风压∶矿井发生火灾后,高温火烟流经每段倾斜或垂直的井巷时,在局部区段上所产生的火风压。
(2)全矿火风压:矿井发生火灾后,高温火烟流经每段倾斜或垂直的井巷时,所产生的局部火风压的总值(代数和)。
二、火风压的性质火风压在井巷中的作用相当于安设了一台具有相同能量的辅助通风机(严格地讲,应是一系列相同能量的辅助通风机)。
在水平巷道内,火风压极微;只有在火灾及高温气体流经倾斜或垂直的井巷才会出现明显的火风压,这是火风压的第一个基本性质。
火风压在井巷中的作用总是向上的,这是火风压的第二个基本性质。
三、局部火风压的计算根据火风压的定义可知:火风压即矿井火灾时期自然风压的增量,等于发火后矿井的自然风压值与发火前矿井的自然风压值之差。
局部火风压(hf)可表示为式中hf---局部火风压,Pa;ρ---矿井进风井筒内风流的平均密度,kg/m³;ρ。
---发火前回风井筒内风流的平均密度,kg/m³;ρs---发火后回风井筒内烟流的平均密度,kg/m³;g---重力加速度,m/s2。
设发火前后回风井筒内的绝对大气压力近似不变,即ρ=常量,根据理想气体状态方程定律可以写出∶式中 T——发火前回风井筒内风流的平均绝对温度,K;T、——发火后回风井筒内烟流的平均绝对温度,K。
将之代入火风压计算公式整理得式中 △T—发火前后烟流温度的增量,K。
上式也可写成∶从式可以看出∶Z值愈大,亦即高温烟流流经井巷始末两端的标高差愈大,hf值愈大;火源燃烧炽烈,烟量大而温度高,△T值大,hf值也大;在平巷内,Z值近似为零,hf值甚小,无火风压。
四、案例某矿在下行进风带式输送机斜井两段胶带搭接处发生了一起重大输送带火灾事故。
带式输送机斜井的入风量为2247m³/min,着火点到地面井口的全长为1259m,标高差357.2m,作用于该段巷道的风机风压为1280Pa。
根据事后对烧毁的金属物认定,火源最高温度为1400 ℃,测算出烟流平均温度为340 ℃,火灾前斜井内的空气密度为1.2 kg/m³、温度为18 ℃,试计算该巷道着火后的火风压,并判断该巷道内的风流能否发生逆转。
根据以上公式得:由于下行风流巷道内火风压作用方向与风机风压方向相反,且计算出的火风压2206.6 Pa>1280Pa(风机作用于着火巷道的风压),故巷道内风流能够发生逆转。
声明:内容摘自《通风瓦斯常用数据测量实用手册》 主编:王怀珍,孙文标。
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