第八届全国现代结构工程学术研讨会 三、煤矿储煤场的防火设计 煤矿储煤场的防火设计，应遵循“预防为主、防消结合”的消防工作方针，既要研究主动避免火灾发生的措 施、火灾初期快速灭火的措施，也要考虑到形成火灾后．如何避免火灾蔓延的措施，不能简单的涂刷防火涂料了 事因为一旦靠防火涂料起作用时，就不再是防火设计，而变成“烤火”问题了 ( 一) 煤矿储煤场的防火措施 煤矿储煤场的防火内容主要包括防止煤自燃起火和防止煤尘爆炸起火两部分这两部分既有相同的部分又 各有侧重防火措旖主要包括： 1 、保持良好的通风良好通风可以有效降低煤尘的浓度，减少煤尘爆炸的危险：同时，还可以起到散热作 用，对煤炭自燃也有一定的缓和作用通风设计应以自然通风为主，储煤场钢网壳底部网格一般不封闭，用于进 风，顶部可以设置无动力通风器满足排风要求； 2 、设置除尘洒水设施经常洒水不仅可以起到除尘作用，还能降低煤堆的温度，防止煤炭自燃：一般可以 结合自动灭火系统统一设置； 3 、设置温控监视装置及时对煤堆降温使温度控制在6 0 ℃以内，将有效防止煤的自燃应定期人工检测煤 堆温度，有条件时，可以在挡煤墙、溢流塔上预埋测温元件，设置报警温度，以便启动洒水系统或消防水炮。
及 时喷水降温； ．4 、设计烟感自动喷水灭火系统煤炭自燃肘，总是从煤堆内部开始，煤堆表面只有烟，几乎没有火焰，如 浇水量不大，不仅不能浇灭自燃的火，反而增加了煤体吸附水的可能，加快了自燃的速度因此，扑灭煤炭自燃 火灾，不在于熄灭火焰，而应该大量浇水，使煤堆含水量达到饱和，直到不再冒烟为止 ‘自动喷水灭火系统设计规范》【4 J 规定高度≤8 m 的大空间建筑物，自动喷水灭火系统才起作用而储煤 场建筑高度一般在2 0 - 4 0 m ，因此有些观点认为在储煤场中喷淋系统不能起到自动灭火的作用这是一 种误解，因为煤矿储煤场的堆煤高度很高，起火点距煤堆表层又很浅大部分火源均可控制在8 m 以内，完全可 以起到主动灭火的效应如果喷淋系统确实不能满足要求时，电动消防水炮也是一个不错的选择t ( = ) 防火分区的设计 储煤场的占地面积，是由矿井年设计产量决定的从防止煤炭自燃的角度出发，储煤场的储存时间不宜过长， 储量也不宜过大《煤炭工业矿井设计规范》9 明确规定，原煤储煤场的总容量应按3 0 d 的设计产量确定矿井 设计产量是按年工作日3 3 0 d 计算的按照年产1 0 0 0 万吨的特大型矿井计算，一般原煤储煤场的储煤量应在9 - 2 1 万吨。
煤的容重为7 —1 2 k N I m 3 ，按1 0 心／／m 3 估算，储煤场的占地面积约在8 0 0 0 - 1 6 0 0 0 m 2 左右． 文I l l 和文口‘都规定储煤场建筑的火灾危险性分类为丙类，耐火等级为二级但都没有明确指出是按丙类仓库 还是丙类厂房设计在‘建筑设计防火规范》中规定．．单层丙类厂房的防火分区古地面积可达8 0 0 0 m z ，在设置 自动灭火系统后，可增加到1 6 0 0 0 m 2 ；而单层丙类仓库的这两个指标分别为l6 0 0 0m 2 和1 2 0 0 0m 2 ，差别很大． 因此这一点需要予以明确仓库的防火分区之所以小于厂房，是因为：“仓库储存物质集中，价值高，危险性 大，灭火和物资抢救困难等”1 2 l 一般认为，储煤场当然属于仓库，但这个“仓库”有其特殊性，其内既没有人 员需要疏散，也没有贵重物品需要抢救，雕一符合上述解释的就是灭火困难但是煤的燃烧很有特点一旦发生 自燃，不管是6 0 0 0m 2 还是8 0 0 0m 2 都一样难扑灭，因此，< 煤矿建筑结构设计规范( 矿井部分) 》嘲将储煤场明 确规定为丙类厂房当然这样规定也还是有一定依据的，在‘建筑设计防火规范》条文说明中，关于储存物品的 火灾危险性分类举例中．找不到有关煤炭的举例，而生产的火灾危险性分类举例中，煤储仓却属于丙类厂房。
因此，一般煤矿储煤场，都可以满足一个防火分区的要求，不需要划分成多个防火分区实际上，储煤场 内也根本无法设置防火墙、防火卷帘进行分隔 ( 三) 屋顶钢结构的选型及表面防火保护措施 储煤场的耐火等级为二级，其屋顶构件的耐火极限应不低于l h ，这就要求屋顶钢结构应涂刷防火涂料但 是，在储煤场建筑中，涂刷防火涂料的效果并不佳一方面，由于储煤场经常洒水除尘，空气湿度较大，防火涂 料很容易剥落{ 另一方面，防火涂料凹凸不平的表面，容易吸附煤尘，在火灾发生时，煤尘比煤更容易着火 因此，‘建筑设计防火规范》中又规定，对于二级耐火等级的屋顶承重构件可采用无保护层的金属构件，其 中能受到甲、乙、丙类液体火焰影响的部位应采取防火隔热保护措施 9 1 0 ‘工业建筑2 0 0 8 增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 煤矿储煤场建筑中，当然没有甲、乙、丙类液体．但这并不意味着，屋顶钢结构就无须涂刷防火涂料‘钢 结构设计规范》州规定当钢结构表面长期受辐射热达1 5 0 ℃以上或在短时间可能受到火焰作用时，应采取有效 的防护措施( 如加隔热层或水套等) ”，这是因为，钢材长期处于1 5 0 ．, - 2 0 0 " C 时，将出现低温回火现象，加剧其时 效硬化。
储煤场在正常使用时，当然不会使屋顶钢结构长期处于1 5 0 " C 以上环境中，但是万一煤自燃起火，将很 难熄灭灭火过程往往长达几星期、几个月，甚至几十年在这个漫长的灭火过程中，离煤堆表面较近的钢结构， 无疑要受到长期热辐射的考验，需要采取防火隔热措施我们建议参照文⋯的规定，距离煤堆表面5 m 范围内的钢结构构件应涂刷防火涂料这就意味着，在 选择屋顶钢结构的结构型式时，应注意避免采取接近堆煤外轮廓线的结构型式，对于溢流式储煤场，采用球面网 壳型式比例锥面网壳更利于防火，只需在支座附近和顶部溢流孔周围涂刷防火涂料即可 四、结论 通过以上分析，可以得到以下结论，供储煤场设计人员参考： l 、封闭式储煤场应结合洒水除尘装置，设置温控、烟感自动灭火系统，并保持良好的通风； 2 、煤矿储煤场可以按照火灾危险性为丙类、耐火等级为二级的厂房进行防火设计； 3 、储煤场屋顶钢结构的结构选型，应避免采取接近堆煤外轮廓线的结构型式： 4 、距离煤堆表面5 m 范围内钢结构，需要采取防火隔热措旌 参考文献 ( 1 ) 中华人民共和国国家标准．火力发电厂与变电站设计舫火规范( G B 5 0 2 2 9 - 2 0 0 6 ) ．北京，中国计划出版社．2 0 0 7 ( 2 ) 中华人民共和国国家标准．建筑设计防火规范( G B 5 0 0 1 6 - 2 0 0 6 ) ．北京：中国计划出版社，2 0 0 6 ( 3 ) 中华人民共和国国家标准．煤炭工业矿井设计规范( G B 5 0 2 1 5 —2 0 0 5 ) ．北京：中国计划出版社，2 0 0 5 ( 4 ) 中华人民共和国国家标准．自动喷水灭火系统设计规范( G B 5 0 0 8 4 - 2 0 0 1 ) ( 2 0 0 5 版) ．北京：中国计划出版社，2 0 0 5 ( 5 ) 中华人民共和国国家标准．煤矿建筑结构设计规范( 矿井部分) ( 送审稿) ( 6 ) 中华人民共和国国家标准．钢结构设计规范( G B 5 0 0 1 7 - 2 0 0 3 ) ．北京：中国计划出版社，2 0 0 3 工业建筑2 0 明增刊 9 1 1 。