Противопожарная защита шахты включает защиту всех горных выработок и следующих объектов на поверхности: сооружений и устройств, обеспечивающих противопожарную защиту горных выработок (водоемы, насосные станции, склады пожарных материалов и т. п.); зданий и сооружений, пожары в которых могут угрожать горным выработкам или людям в шахте (надшахтные здания, вентиляторы главного проветривания и т. п.); зданий и сооружений, которым угрожает пожар, возникший в горных выработках (надшахтные здания, галереи, эстакады и т. п.)[1].
Вода является одним из самых эффективных средств пожаротушения, что определяется ее малой стоимостью и высокими огнегасительными свойствами, поэтому в противопожарных мероприятиях водоснабжение занимает основное место.
Система пожарного водоснабжения шахты складывается из наружных сетей, расположенных на промплощадке, внутренних сетей в зданиях и сооружениях и сети пожарно-оросительного трубопровода в горных выработках.
Пожарное водоснабжение шахты может осуществляться как из хозяйственно-питьевого или технического водопровода, так и из шахтного водоотлива. Для резервных целей на промплощадках шахт устраивается постоянно наполненный водой утепленный пожарный резервуар, вместимость которого определяется из расчета подачи воды на подземное пожаротушение в течение 3-х часов, но не менее 250 м3. Питание резервуаров водой должно осуществляться не менее чем из двух независимых источников, дебет каждого из которых должен быть равен половине расчетного часового расхода и составлять не менее 0,011 м3/с (40 м3/ч).
Около пожарных резервуаров устраиваются насосные станции, производительность пожарных насосов которых должна соответствовать расчетному расходу воды на подземное пожаротушение, но не менее 0,022 м3/с (80 м3/ч), а для шахт, эксплуатирующих ленточные конвейеры, не менее 0,028 м3/с (100 м3/ч). В качестве резерва пожарного запаса воды для подземного пожаротушения могут быть использованы водосборники водоотливных установок. На рисунке 20.3 показана схема пожарного водоснабжения для защиты зданий и сооружений и для подачи воды в подземный пожарно-оросительный водопровод.
Рисунок 20.3 — Схема пожарного водоснабжения на поверхности шахты
<Вода подается из водоема 1 при помощи насосов 2 по трубопроводу 3 к пожарным кранам 4, расположенным у ствола и у зданий и сооружений, и по водоотливным ставам 5 по стволу в шахту. Заполнение водоема производится из хозайственно-питьевого водопровода или технического водопровода 6, а также из водооливного става 7 через водоочистные сооружения 8.
От пожарных резервуаров к каждому стволу шахты и между зданиями и сооружениядми прокладывается, в траншеях на глубине ниже отметки промерзания грунта, закольцованный водопровод, расчетным диаметром, но не менее 100 мм между зданиями и не менее 150 мм — к стволам. Длина тупиковых водопроводов к отдельно стоящим зданиям и сооружениям не должна превышать 200 м.
Рисунок 20.4 – Гиндрант с навинчиваемым стендером
Забор воды из наружного пожарного водопровода производится через гидранты 1, на которые в случае пожара навинчиваются стендеры 2 для подсоединения выкидных или всасывающих рукавов (рис. 20.4). Поступление воды в стендер осуществляется через клапан гидранта, отжимаемого при вращении поворотного колеса 3 стендера. Гидранты располагаются вдоль дорог и проездов на расстоянии не более 100 м друг от друга, не менее 5 м от стен зданий и не более 2,5 м от проезжей части.
Расход воды в пожарном водопроводе на промплощадке рассчитывается по суммарному расходу воды на производственные нужды и на один пожар при площади территории до 150 га и на два пожара — более 150 га. Расчетный расход воды на наружное пожаротушение принимается, но нормам для зданий, требующих наибольшего расхода воды и зависит от степени огнестойкости зданий, категории производства по пожарной опасности и объема зданий.
Параметры внутреннего пожарного водопровода в здании поверхностного комплекса, рассчитываются на подачу одной или двух струй с расходом 2,5 л/с каждая в зависимости от объема зданий. Внутренний пожарный водопровод не предусматривается в производственных зданиях I и II степени огнестойкости с производствами категории Г и Д независимо от их объема и в производственных зданиях Ш-V степеней огнестойкости объемом не более 5000 м3 с производствами категории Г и Д, а также в складах негорючих материалов и веществ.
Наружные пожарные водопроводы подразделяются на водопроводы высокого и низкого давления. Напор в водопроводе низкого давления должен обеспечивать питание пожарных автонасосов и быть не менее 10 м. Напор у гидранта на водопроводе высокого давления определяется из выражения
Н=Т+32, м,
где Т — высота самого высокого здания на промплощадке, м.
Вентиля и задвижки, подающие воду к разбрызгивающим установкам на подшкивных площадках копров и в устьях стволов, должны располагаться вне помещений, в которых могут распространиться продукта горения (дым, высокая температура) и предохранены от замерзания.
Разбрызгиватели установок для защиты подшкивных площадок копров располагаются по периметру площадок, т. е. мест, где могут отлагаться смазочные материалы. При этом часть воды должна подаваться на канаты для их охлаждения. Система трубопроводов и органов управления должна быть сухотрубной.
Для противопожарной защиты стволов и приемных площадок в надшахтном здании устанавливается не менее трех пожарных кранов условным диаметром 70 мм.
В устьях всех вертикальных стволов и шурфов ниже уровня пожарных ляд оборудуется кольцевой трубопровод с оросителями (допускается сухотрубный) и задвижками вне надшахтного здания, обеспечивающий расход воды: при негорючей крепи ствола — не менее 0,00055 м3/с (2 м3/ч) на 1 м2 поперечного сечения; при горючей крепи ствола — не менее 0,00166 м3/с (6 м3/ч) на 1 м2 поперечного сечения.
Помещения башенных копров категории А, Б и В оборудуются внутренним пожарным трубопроводом, а наиболее пожароопасные помещения башенных копров (маслостанции, трансформаторные подстанции, распределительные устройства при наличии оборудования с масляным заполнением и др.) — установками автоматического пожаротушения.
Подача воды в шахту осуществляется не менее чем по двум самотечным трубопроводам — рабочему и резервному, для вновь строящихся (реконструируемых) шахт — проложенным по разным вертикальным или наклонным выработкам. В качестве резервных могут быть использованы водоотливные трубопроводы. Подача воды на каждый рабочий горизонт, вскрываемый более чем одной выработкой, осуществляется по двум проложенным в разных выработках трубопроводам, которые должны быть закольцованы между собой на рабочем горизонте. Один из вариантов подсоединения пожарно-оросительного трубопровода к водоотливному и хозяйственно-питьевому ставам на сопряжении ствола с околоствольными выработками показан на рисунке 20.5.
Рисунок 20.5 — Схема подсоединения пожарно-оросительного трубопровода на сопряжении ствола с околоствольными выработками: 1 — ствол; 2 — околоствольный двор; 3 — водосборник; 4 — насосная камера; 5 — насос водоотлива; 6 — обратный клапан; 7 — задвижки на водопроводе высокого давления; 8 — гидроредукторы; 9 — задвижки на водопроводе низкого давления; 10 — пожарно-оросительный трубопровод; 11 — став хозяйственно-питьевого водопровода; 12 — водоотливный став; 13 — пожарный кран
[1] Противопожарная защита остальных объектов проектируются, в порядке установленном для объектов угольной промышленности, расположенных на поверхности.