Охрименко Татьяна Владимировна

Конспект урока «Причины возникновения пожаров в горных выработках. Виды пожаров. Способы тушения пожаров в шахте»

Материал опубликован 12 February 2023

Министерство образования и науки Луганской Народной Республики

ГОУ СПО ЛНР «Ровеньковский технико-экономический колледж»

Согласовано:

председатель цикловой комиссии

горных дисциплин ____________ Бойко А.Н.

(название) (подпись) (Ф. И. О. предс.)

Протокол № «_____» от «___» _______ 20__ г.

Методическая разработка открытого урока

«Причины возникновения пожаров в горных выработках. Виды пожаров. Способы тушения пожаров в шахте»

МДК 02.01 Система управления охраной труда и промышленной безопасностью в горной организации

21.02.17. «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»

(код, наименование специальности)

Разработчик: преподаватель спецдисциплин

Охрименко Т.В. ____________

(Ф. И. О.) (подпись)

Ровеньки - 2020 год

Пояснительная записка

Методическая разработка урока по дисциплине МДК 02.01 «Система управления охраной труда и промышленной безопасностью в горной организации» составлена в соответствии с рабочей программой для специальности 21.02.17. «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

В данной методической разработке приводится план и содержание учебного занятия. Занятие ориентировано на изучение основных причин возникновения пожаров в шахте, видов пожаров и изучении первичных средств пожаротушения, а также на ознакомление студентов с конструкциями и применением ручных огнетушителей.

Для достижения целей и задач урока применены практикоориентированные технологии, прививается интерес к учебной дисциплине и избранной специальности, развиваются способности использовать полученные знания в обычных жизненных ситуациях, активизируется обратная связь с учениками и наличие межпредметных связей.

Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности обучающихся, поэтому преподаватель должен создать все условия для формирования у них положительной мотивации к изучаемому предмету.

Тема занятия: «Причины возникновения пожаров в горных выработках. Виды пожаров. Способы тушения пожаров в шахте».

Цель занятия:

Дидактическая: расширение знаний о пожарной безопасности.

Развивающая: способствовать развитию технологического и логического мышления.

Воспитательная: воспитание стремления соблюдать правила безопасного ведения работ и требований охраны труда.

Методическая: Активизация процесса обучения за счет создания условий эффективной познавательной деятельности студентов. Активизация творческого освоения содержания учебного материала и способов действий.

Тип занятия: лекционное занятие по первичному изучению и закреплению материала.

Междисциплинарные связи: «Горное дело», «Аэрология горных выработок», «Экология».

Учебно-методическое обеспечение: стенды и плакаты по огнетушителям.

В учебном занятии применяются следующие методы контроля и проверки умений и знаний студентов:

наблюдение за активностью студентов по ходу занятия;

проверка правильности формулирования ответов на вопросы и выводов;

проверка грамотного ведения конспекта занятия (конспектирование теоретического материала, заполнение таблиц и т.д.).

Список использованных источников:

1 – С.П.Горчаков, Б.В.Гриф «Охрана труда в угольной промышленности», М: Недра.

2 – П.Н.Фенченко «Охрана труда в угольных шахтах», М: Недра 1987 год.

3 – http://masters.donntu.org/2005/fgtu/starchenko/library/dok3.htm

4 – http://coalguide.ru/podzemnye-pozhary-i-gornospasatelnoe-delo/405-podzemnye-pozhary-i-sposoby-ikh-tusheniya/

Ход занятия

Рудничные пожары - пожары, возникающие непосредственно в горных выработках, массиве полезных ископаемых и отработанном пространстве. К рудничным пожарам относятся и пожары в надшахтных зданиях, на складах, которые могут распространиться на выработки, или отравить в них атмосферу газообразными продуктами горения.

По причинам возникновения, рудничные пожары подразделяются на:

эндогенные (самовозгорание);

экзогенные (от внешнего источника).

Наиболее опасны экзогенные пожары. Они быстро активизируются и за короткое время могут отравить атмосферу горных выработок на большом протяжении.

Существует несколько теорий самовозгорания угля:

Пиритная теория - согласно этой теории, самовозгорание происходит в результате окисления пирита, но в настоящее время установлено, что пирит не является главной причиной;

Угольно-кислородных комплексов - возгорание угля, по данной теории, является физико-химическим процессом, возникающим в промышленной обстановке, происходит в четыре стадии:

разогревание (до 40-60 градусов, обнаруживается по содержанию СО в исходящей струе);

выпаривание (60-80% инкубационного периода);

интенсивное окисление (в течении дней, недель, с ростом температуры до 70-90 градусов);

самовозгорание (в течении дней, часов - температура 300-350 градусов).

Наибольшее признание получила теория комплекса «уголь - кислород», согласно которой самовозгорание угля является физико-химическим процессом, самоускоряющимся по мере повышения температуры за счет тепловыделения в результате реакции окисления угля. В соответствии с этой теорией вначале происходит низкотемпературное окисление угля - адсорбция кислорода углем с образованием на его поверхности неустойчивых кислородных соединений. При этом выделение теплоты незначительно. Затем с повышением температуры начинается расщепление неустойчивых кислородных комплексов с образованием конечных продуктов окисления угля - углекислого газа, оксида углерода, воды, при котором выделение теплоты возрастает в 1,5 - 2 раза. Самонагревание происходит при аккумулировании углем 60 -70 % теплоты, выделяющейся при его окислении.

Склонность угля к самовозгоранию определяется рядом его физико-химических свойств, в том числе химической активностью, структурными и прочностными характеристиками, природной влажностью, газоносностью и др.

По химической активности все угли делятся на три группы: высокоактивные — бурые угли; умеренно активные - каменные угли (наиболее опасны по самовозгоранию угли марок Д и Г); малоактивные - антрациты.

В зависимости от места возникновения рудничные пожары бывают:

поверхностные;

подземные.

Подземные рудничные пожары являются одной из наиболее опасных аварий в шахте. Их особенностью является плохая доступность для активного тушения непосредственным воздействием. Наличие за очагами пожаров, по ходу вентиляционной струи высокой температуры, дыма и других продуктов горения не позволяет организовать тушение горящей выработки с двух сторон. Под действием огня выходит из строя и теряет свою несущую способность крепь горной выработки, что приводит к обрушению пород кровли ещё больше осложняющему аварию.
Пожары в шахтах опасных по газу и пыли, могут привести к взрыву газо-пылевой смеси в ходе ведения аварийно-спасательных работ.
Подземный пожар в своём развитии проходит три стадии:

Возгорание - ему свойственно нарастание количества сгорающего в единицу времени материала, расхода на горение кислорода, повышение концентрации углеродосодержащих газов (СО, СО2), увеличение температуры продуктов горения.

Развившийся пожар характеризуется полным расходом кислорода на горение и максимальной концентрацией углеродосодержащих газов, при постоянном расходе воздуха, сгоранием в единицу времени постоянного (максимального) горючего материала и постоянством температуры продуктов горения.

В стадии затухания наблюдается увеличение в продуктах горения концентрации кислорода, снижение содержания углеродосодержащих газов и уменьшение температуры пожарных газов.

Развитие пожара зависит от мощности и длительности действия начального теплового импульса, количества и характера расположения горючего материала и скорости воздушного потока у очага.
По мере увеличения площади горения наблюдается повышение температуры продуктов горения, нарастание содержания оксида и диоксида углерода, метана и водорода. По достижении температуры пожарных газов 500-550 градусов, пожар стабилизируется. При этом, концентрация кислорода в продуктах горения, как правило не превышает 15-16%, тогда как содержание диоксида достигает 5-6%.

Тушение подземных пожаров осуществляется следующими способами:

Активный - непосредственное воздействие на очаг пожара огнегасительными средствами (водой, пеной, песком и т.п.), или разборкой очагов с заливкой горящей массы водой. Этот способ обычно применяют при всех пожарах, в начале их возникновения. Тушение пожара активным способом производят, как правило, со стороны свежей струи воздуха, одновременно принимают меры по преграждению распространения огня по исходящей струе (водяной завесы, удаление крепи, устройство завалов и т.п.).

Пассивный - изоляцией пожарного участка перемычками с засыпкой (при необходимости) провалов, тампонированием трещин целика и вмещающих пород. К изоляции прибегают, когда пожар нельзя ликвидировать непосредственным тушением из-за недоступности очагов горения непосредственному воздействию активными средствами.

Комбинированный - непосредственное тушение в комплексе с изоляцией пожарных участков, затоплением их водой, или заполнением инертными газами. Способ используют, когда пожар принял значительные размеры и непосредственное тушение не даёт должного эффекта, или, когда невозможно ликвидировать пожар только путём изоляции.

Тушение пожара активным способом производят, как правило, со стороны свежей струи воздуха. Одновременно принимают меры по преграждению распространения огня по исходящей струе (и в примыкающие выработки) путем устройства водяных занавес, удаления деревянной крепи и других материалов на определенном участке, установки временных огнестойких перемычек и др.

Ручные огнетушители с зарядом огнегасительного порошка применяют для тушения любого горящего материала и электроборудования, находящегося под напряжением. Одним огнетушителем ОП-8Б1 можно потушить 6 м2 деревянной крепи, масло, горящее на площади 4 м2, 2 м2 конвейерной ленты, 40 кг угля.

При изоляции пожарного участка (пассивный способ тушения) во всех действующих и погашенных выработках, примыкающих к пожарному участку, с поступающими или нейтральными струями воздуха возводят кирпичные, бетонитовые перемычки, а также тампонируют трещины и засыпают провалы, соединяющие изолируемый участок с действующими выработками и земной поверхностью.

После изоляции в атмосфере пожарного участка снижается содержание кислорода, повышается концентрация углекислого газа, метана (на газоносных пластах). При этом в результате газификации и сухой перегонки угля появляются значительные концентрации горючих пожарных газов: оксида углерода, гомологов метана (этана, пропана, бутана). Образование взрывчатых концентраций горючих газов в пожарных участках можно предотвратить закрытием в определенном порядке вентиляционных проемов в изоляционных перемычках, маневрированием вентиляционными струями, подачей инертных газов (азот, углекислый газ, парогазовая смесь).

Если во время работ по изоляции произошел взрыв метана, на пожарном участке работы прекращают и людей отводят в безопасное место. Возобновляют работы на пожарном участке только после принятия мер, исключающих вероятность повторных взрывов. Если же эти меры не дают положительных результатов и взрывы продолжаются, то пожарный участок изолируют перемычками на безопасных расстояниях или затопляют водой.

Мероприятия по профилактике экзогенных пожаров в шахтах направлены на предупреждение появления в горных выработках опасных тепловых импульсов. В число таких мероприятий входят следующие:

-запрещение открытого огня в шахтах и соблюдение специальных мер -предосторожности при выполнении огневых работ в горных выработках;

-надежная защита шахтных электрических сетей и электромеханизмов от перегрузок, коротких замыканий и опасных токов утечки;

-соблюдение специальных правил при выполнении взрывных работ в горных выработках;

-систематический контроль за состоянием и правильностью эксплуатации всех шахтных машин и механизмов;

-применение пожаробезопасных (трудновоспламеняющихся) материалов и веществ в конструкциях горнотранспортной и горнодобывающей техники, элементах шахтной крепи.

Кроме того, в шахтах выполняют ряд организационно-технических мероприятий по сокращению возможных объектов горения, размещению эффективных средств пожаротушения, обучению горнорабочих и инженерно-технических работников правилам тушения пожара в начальной стадии и правилам самоспасения.