第六节第六节 火灾时期的通风火灾时期的通风 一、火风压一、火风压 1、计算方法、计算方法 火风压：火风压：火灾时高温烟流流过巷道所在的回路火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然风压变化量，在灾变通风中称之为火风压风压变化量，在灾变通风中称之为火风压 在如图所示的模型化的通风系统中，在Ｆ点发火，在如图所示的模型化的通风系统中，在Ｆ点发火，由于火源下风侧由于火源下风侧34风路的风温和空气成分发生变化，风路的风温和空气成分发生变化，从而导致其密度减小，该回路产生火风压，根据火从而导致其密度减小，该回路产生火风压，根据火风压定义可得：风压定义可得： 124 Hf=Zg(ρma-ρmg) 式中：式中： H f —火灾时火灾时1-2-3-4-1回路的火风压，回路的火风压，Pa; Z—1-2-3-4-1回路的高差，回路的高差，m。
ρma、、ρmg —分别为分别为3-4分支火灾前后空气和烟气的平均分支火灾前后空气和烟气的平均密度，密度，kg /m3 火火F12ρmg4ρa3Z 2 2、火风压的特性、火风压的特性（（1 1）火风压产生于烟流流过的有高差的倾斜或）火风压产生于烟流流过的有高差的倾斜或垂直巷道中垂直巷道中Z Z值越大，值越大，h h火火值越大2 2）火源相当于一台局部通风机火源相当于一台局部通风机火风压的作火风压的作用相当于在高温烟流流过的风路上安设了一系用相当于在高温烟流流过的风路上安设了一系列辅助通风机；列辅助通风机；（（3 3）火风压的作用方向总是向上火风压的作用方向总是向上 与下列因素有关：与下列因素有关： （（1））Z值越大，值越大，“火风压火风压”越大越大 （（2）火势越大，温度越高，）火势越大，温度越高，“火风压火风压”越大越大 3 3、火风压的危害、火风压的危害 （（1 1）增加或减少风量；）增加或减少风量； （（2 2）改变了网路中压力分布，超成风流逆）改变了网路中压力分布，超成风流逆转 二、火灾时期风流紊乱规律及防治二、火灾时期风流紊乱规律及防治 1、风流的紊乱形式、风流的紊乱形式 风流紊乱的形式主要有三种形式：风流紊乱的形式主要有三种形式： 旁侧支路风流逆转旁侧支路风流逆转 主干风路烟流逆退主干风路烟流逆退 火烟滚退火烟滚退 火火265D134旁侧支路风流逆转旁侧支路风流逆转（１）旁侧支路风流逆转。
１）旁侧支路风流逆转当火势发展到一定的程度当火势发展到一定的程度时，通风网路中与火源所在排烟主干风路相连的某时，通风网路中与火源所在排烟主干风路相连的某些旁侧分支的风流可能出现与正常风向相反的流动，些旁侧分支的风流可能出现与正常风向相反的流动，在灾变通风中把这种现象叫做旁侧支路风流的逆转在灾变通风中把这种现象叫做旁侧支路风流的逆转火火25134 （２（２)主干风路烟流逆退主干风路烟流逆退在分支在分支2-4内的一点产生火源，若火势迅猛，内的一点产生火源，若火势迅猛，烟气生成量大，火源下风侧排烟受烟气生成量大，火源下风侧排烟受阻．烟气一面沿主干风路的回风系阻．烟气一面沿主干风路的回风系统统4-5－－6排出．另一方面充满巷道排出．另一方面充满巷道全断面地逆着上干风路的进风而流全断面地逆着上干风路的进风而流向向2节点，这种现象叫节点，这种现象叫烟流逆退烟流逆退当逆退的烟流达到当逆退的烟流达到2节点后，将随节点后，将随旁侧分支旁侧分支2-3、、3巧的风流侵袭更大巧的风流侵袭更大的范围，从而使危害扩大，下行风的范围，从而使危害扩大，下行风或水平巷道中这种风况紊乱现象更或水平巷道中这种风况紊乱现象更为常见。
为常见火火25134主干风路烟流逆退主干风路烟流逆退6 （３（３) 火烟滚退火烟滚退在火源上风侧附近的巷道断面上在火源上风侧附近的巷道断面上出现两种不同的流向；即巷道上部烟气逆风流动，出现两种不同的流向；即巷道上部烟气逆风流动，经过一定的距离后又与下部风流一起按原方向流经过一定的距离后又与下部风流一起按原方向流动，如图所示烟气生成量越大、火源温度越高动，如图所示烟气生成量越大、火源温度越高．巷道风速越低，发生滚退的概率越大烟气的．巷道风速越低，发生滚退的概率越大烟气的滚退往往是主干风路风流的逆退和旁侧支路逆滚退往往是主干风路风流的逆退和旁侧支路逆转的前兆转的前兆烟烟火火新鲜风流新鲜风流火烟滚退火烟滚退 2、风流紊乱的原因、规律及其防治、风流紊乱的原因、规律及其防治（（1）上行风路产生火风压）上行风路产生火风压 发生风流逆转的原因主要是：发生风流逆转的原因主要是： １１））因因火火风风压压的的作作用用使使高高温温烟烟流流流流经经巷巷道道各各点点的的压能增大；压能增大； ２２））火火源源下下风风侧侧风风阻阻增增大大（（巷巷道道冒冒顶顶等等原原因因）），，导导致致主主干干风风路路火火源源上上风风侧侧风风量量减减小小，，沿沿程程各各节节点点压压能能降低。
降低 风风流流逆逆转转的的规规律律是是：：上上行行风风路路产产生生火火风风压压，，旁旁侧侧支支路路风风流流逆逆转转旁旁侧侧支支路路风风流流是是否否发发生生逆逆转转，，与与本本分分支支的的风风阻阻大大小小无无关关风风流流逆逆转转的的过过程程一一般般是是，，风风量量先先逐逐渐渐减减小小，，至至停停止止，，到到反反向向旁旁侧侧支支路路风风量减小，则可能是逆转的前兆量减小，则可能是逆转的前兆为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：（１）降低火风压；（１）降低火风压；（２）保持主要通风机正常运转；（２）保持主要通风机正常运转；（（３３））采采用用打打开开风风门门、、增增加加排排烟烟通通路路等等措措施施减减小小排排烟路线上的风阻；烟路线上的风阻； （（2）下行风路产生火风压）下行风路产生火风压 在在下下行行风风路路中中产产生生火火风风压压，，其其作作用用方方向向与与主主要要通通风机作用风压方向相反风机作用风压方向相反 当当火火风风压压等等于于主主要要通通风风机机分分配配到到该该分分支支压压力力时时，，该分支的风流就会停滞；该分支的风流就会停滞； 当当火火风风压压大大于于该该分分支支的的压压力力时时，，该该分分支支的的风风流流就就会会反反向向。
主主干干风风路路风风阻阻及及其其产产生生的的火火风风压压一一定定时时，，风风量越小，越容易反量越小，越容易反 防防止止下下行行风风风风路路风风流流逆逆转转的的途途径径有有：：减减小小火火势势，，降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力降低火风压；增大主要通风机分配到该分支上的压力 （（3）风流逆退的原因、规律及其防治）风流逆退的原因、规律及其防治 由由于于火火源源处处产产生生大大量量烟烟气气以以及及风风流流加加热热后后体体积积膨膨胀胀，，类类似似于于在在火火源源处处增增加加了了一一条条风风路路（（可可称称之之为为虚虚拟拟风风路路））其其体体积积流流量量超超过过原来风量，会导致烟流逆退原来风量，会导致烟流逆退 发发生生逆逆退退的的原原因因是是：：烟烟气气的的增增量量过过大大；；主通风机风压作用于主干风路的风压小主通风机风压作用于主干风路的风压小 防止逆退措施：防止逆退措施：减小主干风路排烟区段的风阻；在火减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；（如图源的下风侧使烟流短路排至总回风；（如图1），以增加风速），以增加风速（图（图2）。
图1 挡风墙 图2 风障 三、灾变时期风流控制三、灾变时期风流控制 1、矿井发火时对通风制度的基本要求、矿井发火时对通风制度的基本要求 （（1）保护灾区和受威协区域的职工迅速撤至安全）保护灾区和受威协区域的职工迅速撤至安全地区或井上；地区或井上； （（2）有利限制烟流在井巷中发生非控制性蔓延，防）有利限制烟流在井巷中发生非控制性蔓延，防止火灾范围扩大；止火灾范围扩大； （（3）不得使火源附近瓦斯聚积到爆炸浓度，不容许）不得使火源附近瓦斯聚积到爆炸浓度，不容许流过火源的风流中瓦斯达到爆炸浓度，或使火源蔓流过火源的风流中瓦斯达到爆炸浓度，或使火源蔓延到有瓦斯爆炸的地区；延到有瓦斯爆炸的地区； （（4）为救护创造条件为救护创造条件 2、火灾时常用的通风制度（灾变时风流控制、火灾时常用的通风制度（灾变时风流控制方法）方法） （（1）维持正常通风，稳定风流）维持正常通风，稳定风流 这一制度的适用条件是：这一制度的适用条件是： 1））火源位于采区内部火源位于采区内部火源位于采区内部，烟火源位于采区内部，烟流已弥蔓较大范围，井下人员分布范围大；流已弥蔓较大范围，井下人员分布范围大； 2）通风网路复杂的高瓦斯矿井。
通风网路复杂的高瓦斯矿井采用其他通风采用其他通风制度有发生瓦斯和煤尘爆炸危险，或使灾情扩大；制度有发生瓦斯和煤尘爆炸危险，或使灾情扩大； 3））独头巷道独头巷道火源位于独头掘进巷道内，不能火源位于独头掘进巷道内，不能停运局部通风机；停运局部通风机； 4））采区或矿井回风道采区或矿井回风道火源位于采区或矿火源位于采区或矿井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅速排出速排出；； 5））减少向火源供风减少向火源供风减少向火源供风主要是减少向火源供风主要是抑制火势发展但应注意的是，减小风量不要引抑制火势发展但应注意的是，减小风量不要引起瓦斯爆炸：若火源下风侧有人员未撤出，则不起瓦斯爆炸：若火源下风侧有人员未撤出，则不能减风 2．停风机．停风机 在以下情况下可考虑：在以下情况下可考虑： （（1）火源位于进风井口或进风井筒，不）火源位于进风井口或进风井筒，不能进行反风；能进行反风； （（2）独头掘进面发火已有较长的时间，）独头掘进面发火已有较长的时间，瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再送风；送风； （（3）主通风机已成为通风阻力时。
停）主通风机已成为通风阻力时停止主通风机时应同时打开回风井的防爆止主通风机时应同时打开回风井的防爆门或防爆井盖门或防爆井盖 3．风流短路．风流短路 火源位于矿井的主要火源位于矿井的主要进风系统进风系统，若不能，若不能及时进行反风或因条件限制不能进行反风及时进行反风或因条件限制不能进行反风时，可将进、回风井之间联络巷中的风门时，可将进、回风井之间联络巷中的风门或密闭打开，使大部分烟流短路，直接流或密闭打开，使大部分烟流短路，直接流入总回风减少流入采区烟流以利人员入总回风减少流入采区烟流以利人员避难和救护队进行救护避难和救护队进行救护 4、反风、反风 当井下发火时．利用反风设备和设施改变火灾烟流当井下发火时．利用反风设备和设施改变火灾烟流的方向，以使火源下风侧的人员，处于火源的方向，以使火源下风侧的人员，处于火源“上风侧上风侧”的新鲜风流中的新鲜风流中 按范围分．有全矿反风．区域反风和局部反风三种按范围分．有全矿反风．区域反风和局部反风三种1）全矿反风全矿反风通过主通风机及其附属设施实现通过主通风机及其附属设施实现 一般而言，矿井进风井口、井筒、井底车场及一般而言，矿井进风井口、井筒、井底车场及 其硐其硐室、中央石门发生火灾时，一定要采取全矿性反风措施，室、中央石门发生火灾时，一定要采取全矿性反风措施，以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性事故。
以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性事故 （（2）区域性反风区域性反风在多进、多回的矿井中某在多进、多回的矿井中某一通风系统的进风大巷中发火时，调节一一通风系统的进风大巷中发火时，调节一个或几个主通风机的反风设施，实现矿井个或几个主通风机的反风设施，实现矿井部分地区风流反向的反风方式，称为部分地区风流反向的反风方式，称为区域区域性反风3）局部反风局部反风当采区内发生火灾时，主要当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，调整采区内预设的通风机保持正常运行，调整采区内预设的风门开关状态，实现采区内部局部风流反风门开关状态，实现采区内部局部风流反向，这种反风方式称为向，这种反风方式称为局部反风局部反风 特别是多回风井通风的矿井应坚持多风机同时反特别是多回风井通风的矿井应坚持多风机同时反风的规定，避免未反风的系统内人员伤亡反风是风的规定，避免未反风的系统内人员伤亡反风是一项技术性很强的措施，应慎重考虑反风后果一项技术性很强的措施，应慎重考虑反风后果 由于矿井通风网路的复杂性、火源出现的偶然性、由于矿井通风网路的复杂性、火源出现的偶然性、火势发现的不均衡性，采用什么方式反风，应根据火势发现的不均衡性，采用什么方式反风，应根据具体情况确定。
具体情况确定 最好平时做好反风的演习工作，最好平时做好反风的演习工作， 通过演习观测通过演习观测瓦斯涌出、煤尘飞扬情况，以判断在火灾时期是否瓦斯涌出、煤尘飞扬情况，以判断在火灾时期是否有发生爆炸的危险通过演习摸清在什么地点发火有发生爆炸的危险通过演习摸清在什么地点发火应采取何种反风方式应采取何种反风方式 如果决定反风，应首先撤出如果决定反风，应首先撤出 原进原进风系统人员并让指挥部成员、救护风系统人员并让指挥部成员、救护队长、全体救灾人员知道，同时，设队长、全体救灾人员知道，同时，设法通知井下人员井口要设安全岗哨，法通知井下人员井口要设安全岗哨，控制入井人员控制入井人员。