李东阳
【摘 要】输煤廊道是煤炭生产企业火灾多发的场所,针对廊道火灾的特点提出了廊道内设置自动喷水灭火系统的必要性,并分析了闭式自动喷水系统、预作用自动喷水系统、开式自动喷水系统对廊道火灾特点的适合性. 【期刊名称】《露天采矿技术》
【年(卷),期】2018(033)004
【总页数】4页(P102-105)
【关键词】输煤廊道;闭式自动喷水系统;预作用自动喷水系统;开式自动喷水系统
【作 者】李东阳
【作者单位】中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110015
【正文语种】中 文
【中图分类】TD75
1 煤炭行业输煤廊道灭火设施的现状
随着煤炭行业的发展，煤炭生产企业的消防设施日趋完善。现煤炭生产企业输煤廊道内设置的灭火设施主要为消火栓、灭火器，廊道与转载站、原煤仓等建筑物连接处的防火分隔水幕。也有些消防设施标准较高的煤炭生产企业设置自动喷水灭火系统。有的北方地区输煤廊道不采暖，消火栓系统采用干式系统，系统充水时间按小于5min进行控制。煤炭行业输煤廊道内消防设施设置的最低标准是消火栓+灭火器+防火分隔水幕。输煤廊道灭火设施设计依据的规范有：GB50016—2014建筑设计防火规范；GB50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范；GB50810—2012煤炭工业给水排水设计规范；GB50084—2001＜2005＞年版自动喷水灭火系统设计规范；GB50140—2005建筑灭火器配置设计规范，GB50229—2006火力发电厂与变电站设计防火规范》。其中《建规》中明确要求高层丙类厂房、建筑面积大于500 m2的地下或半地下丙类厂房需要设置自动喷水灭火设施，煤炭工业给水排水设计规范按行业情况及煤炭的火灾特点规定高层原煤生产车间可不设置自动喷
水灭火系统，但没说明半地下原煤生产厂房及原煤廊道是否需要设置自喷灭火系统。火力发电厂与变电站设计防火规范规定：封闭运煤栈桥及运煤暗道（燃用褐煤或易自燃高挥发分煤种）灭火介质及系统形式采用水喷雾或自动喷水。目前电力行业的输煤廊道均设置自喷设施，煤炭行业内的输煤廊道多数无自动喷水设施，存在着同类性质的建筑，消防设施标准不同的情况。也些煤炭行业的企业安全意识较强，或由于当地消防主管部门的监管，有些企业的原煤廊道也设置了自动喷水灭火设施，存在着同行业不同企业同类建筑物消防设施标准不同的问题。
输煤廊道属于构筑物，平时不检修时很少有工人进行作业，火灾发生时对工人的要求应该是第一时间疏散。另外一般煤炭生产企业多数不设置消防队，由地方消防队在附近设置消防执勤站进行执勤。从火灾发生到消防救援队员到达需要一定的时间，所以廊道内设置的消火栓、灭火器等非自动灭火设施在火灾发生时基本得不到利用。
2 输煤廊道的火灾特点及起因
2.1 输煤廊道的火灾特点
输煤廊道火灾是煤矿火灾多发场所，其火灾特点蔓延速度快、救援难度大。2012年2月22日国华徐电发生上煤皮带火灾，造成电厂上煤系统停运多日。火灾的起因为除尘器吸粉管内积存煤粉自燃，自燃煤粉落到皮带上，引起皮带着火。该廊道内设有防火分隔水幕和预作用自动喷水灭火系统，火灾发生时自动喷水系统未启动，分析原因是在火灾发生后，预作用的动作时间过长，导致联动电磁阀控制电缆在报警前已烧断。通过对多起廊道火灾的分析,廊道内火灾具有以下特点：
1）输煤廊道横截面一般为4.8 m×3.0 m，因火灾空间狭小救援难度较大,火灾蔓延速度较快。
2）输煤廊道平时工人较少,并且火灾发生时现场工人第一时间进行疏散，室内消火栓、灭火器等传统灭火设备无人去开启使用，延误最佳灭火时机。
3）廊道内的火灾是动态的，燃烧物主要为胶带和煤炭，火灾沿胶带方向迅速蔓延。响应较慢的自动喷水系统是无法发挥作用的。比如预作用自动喷水系统。另外廊道内的火灾蔓延速度往往快于闭式自动喷水灭火系统的动作速度，灭火系统动作后火灾已形成，并且已经进行蔓延，喷水系统形不成有效的拦截作用。
4）位置高、廊道多成一定角度，廊道窜风效应大，会带来输煤系统着火初期不易发现，产生明火后发展迅速，扑救困难。输煤廊道一般都有倾斜角度，火灾发生后，由于受皮带走廊通风设备的影响，火灾蔓延速度非常快。
2.2 输煤廊道的火灾起因
廊道火灾多数由煤尘的自燃、托辊超温、滚筒打滑等原因引起。
1）煤炭的自燃。廊道内存在很多死角,比如胶带机滚筒、支架等处,煤尘堆积后,其结构松散,通风不好热量积累，容易发生氧化反应，容易发生自燃，
2）托辊超温。托辊卡死会导致托辊温升，从而可能引燃胶带。托辊轴承损坏卡死后胶带将在托辊表面持续摩擦，托辊温度逐渐上升。火灾往往发生在带式输送机系统停机之后，带式输送机运行时，胶带的运行速度为3 m/s，胶带与托辊表面一擦而过，所以不易着火。停机后，静止不动的胶带与卡死的高温托辊长时间接触，胶带被烤燃，并可能引燃周围煤粉，形成大范围火灾。下托辊不转更容易引起胶带着火，特别是机尾处的下托辊，托架离地面很近，周围被胶带上撒落的煤粉包围，煤粉堆积，托辊的散热条件较差，卡死的托辊温升过高后。在停机后可能引燃胶带。
3）滚筒打滑。正常运行时，胶带相对于滚筒表面的滑差率小于2%。如果胶带打滑，胶带与滚筒之间存在着较大的相对滑动，摩擦产生温升，如果发现不及时，温度升至胶带燃点，将会导致火灾。根据实验，胶带打滑持续40 min，滚筒表面温度可达300℃左右，胶带开始冒烟。滚筒打滑如不及时发现是非常危险的。滚筒打滑分为滚筒和从动滚筒打滑。主动滚筒打滑的原因有：①满仓后机头堆煤，煤进入主动滚筒与胶带之间可能导致打滑。②滚筒上的防滑胶严重磨损。③满载起动也可能引起带式输送机滚筒打滑。从动滚筒打滑的原因多数是滚筒轴承损坏或卡死。
3 输煤廊道自动喷水系统设置的必要性
3.1 自动喷水系统是廊道火灾特点的需要
由于带式输送机廊道空间较为狭窄，带式输送机廊道逃生距离较远，火灾发生时由于气流的影响，火灾蔓延较为迅速。而且火灾蔓延方向基本沿着皮带机方向进行蔓延。为保证工作人员的生命安全，火灾发生时首先应进行第一时间疏散，故传统的消火栓及灭火器需人员进行操作的灭火设施在该场所不发挥作用。另外根据煤矿行业消防站的设置现状，消防队抵达现场火灾已进入大规模燃烧阶段。另外现煤炭行业带式输送机栈桥均为钢结构栈桥，
耐火极限为1h，输煤廊道火灾可能会导致钢结构受损，造成系统较大的财产损失。
3.2 满足相关规范要求的需要
根据GB50229—2006火力发电厂与变电站设计防火规范7.1.7款，封闭运煤栈桥及运煤暗道（燃用褐煤或易自燃高挥发分煤种）灭火介质及系统形式采用水喷雾或自动喷水。但在煤炭生产或物流企业，封闭运煤栈桥及运煤暗道一般不设置自动喷水灭火系统，而只设置消火栓、防火分隔水幕、灭火器等灭火设施。在煤电联营的项目中经常会遇到设计标准不统一的问题，电厂的入厂输煤廊道设置自动喷水，煤炭企业内的输煤廊道不设置自动喷水，在当地消防部门进行消防图纸审查、消防工程的验收时，经常遇到同一使用性质、同一耐火等级、同一地区的建筑物出现不同的设计标准。
