RU2592345C1 - Method of extinguishing smoldering fire in peat deposits and device therefor - Google Patents
Method of extinguishing smoldering fire in peat deposits and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592345C1 RU2592345C1 RU2015115016/12A RU2015115016A RU2592345C1 RU 2592345 C1 RU2592345 C1 RU 2592345C1 RU 2015115016/12 A RU2015115016/12 A RU 2015115016/12A RU 2015115016 A RU2015115016 A RU 2015115016A RU 2592345 C1 RU2592345 C1 RU 2592345C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extinguishing
- peat
- smoldering
- fire
- barrel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам локализации очагов и тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах под земной поверхностью.The invention relates to means for localizing foci and extinguishing smoldering fires in peat deposits under the earth's surface.
Торфяные пожары являются видом пожаров, при котором горит в режиме тления слой торфа. В зоне торфяных залежей, находящихся в лесах, совместно с торфом тлеют корни деревьев. Фронт тления распространяется в торфяных залежах со скоростью, которая лежит в диапазоне от 0,1 до нескольких метров в сутки. По своей природе процесс тления вначале имеет скрытый период, когда возникший очаг тления трудно, а иногда невозможно, обнаружить из-за незначительности проявления его внешних признаков. По прошествии некоторого, иногда достаточно большого промежутка времени, при увеличении размеров очага под земной поверхностью и выходе его на открытую поверхность торфяной залежи и изменении в этой связи газодинамической обстановки в окрестности очага, тление часто переходит в газофазный (пламенный) режим горения, т.е. в неожиданно возникший открытый пожар на земной поверхности.Peat fires are a type of fire in which a layer of peat burns in decay mode. In the area of peat deposits located in forests, tree roots smolder together with peat. The smoldering front propagates in peat deposits at a speed that lies in the range from 0.1 to several meters per day. By its very nature, the process of smoldering initially has a latent period, when the resulting center of smoldering is difficult, and sometimes impossible, to detect due to the insignificance of its external signs. After a certain, sometimes rather large period of time, with an increase in the size of the hearth below the earth’s surface and its exit to the open surface of the peat deposit and, therefore, the gas-dynamic situation in the vicinity of the hearth, the decay often passes into a gas-phase (flame) combustion mode, i.e. . in a sudden open fire on the earth's surface.
Несмотря на пристальное внимание к данной проблеме, случаи пожаров торфяных залежей периодически повторяются в различных странах, в том числе в различных регионах России, особенно в сильно засушливые годы. В связи с изложенным разработка эффективных способов тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах является актуальной задачей.Despite close attention to this problem, cases of fires of peat deposits are periodically repeated in various countries, including in various regions of Russia, especially in very dry years. In connection with the above, the development of effective methods of extinguishing smoldering fires in peat deposits is an urgent task.
Свойства торфа и торфяных залежей, которые в определенной мере обуславливают условия возникновения в них пожара в тлеющем режиме и определение способов тушения тлеющих пожаров, следующие.The properties of peat and peat deposits, which to a certain extent determine the conditions for the occurrence of a fire in them in a smoldering mode, and the definition of ways to extinguish smoldering fires, are as follows.
Торф (URL:http://eko-grunt.ru/torf 3; URL:http://www.ecomostorf.ru/torf. Дата обращения: 06.01.2014) образуется в результате неполного распада и перегнивания болотных растений при недостатке кислорода и повышенной влажности. Торф состоит примерно из 60% углерода, 33% кислорода, 5% водорода и 2% азота. Тление торфа обеспечивается в основном сгоранием углерода с участием кислорода, находящегося в составе молекул органических веществ торфа, и за счет кислорода, поступающего в зону тления с атмосферным воздухом.Peat (URL: http: //eko-grunt.ru/torf 3; URL: http: //www.ecomostorf.ru/torf. Date of treatment: 01/06/2014) is formed as a result of incomplete decay and decay of bog plants with a lack of oxygen and high humidity. Peat consists of approximately 60% carbon, 33% oxygen, 5% hydrogen and 2% nitrogen. Smoldering of peat is provided mainly by the combustion of carbon with the participation of oxygen, which is part of the molecules of organic substances of peat, and due to the oxygen entering the smoldering zone with atmospheric air.
Толщина торфяных залежей может достигать 6 и более метров. Глубина горения торфа ограничивается уровнем грунтовых вод или подстилающим минеральным грунтом.The thickness of peat deposits can reach 6 meters or more. The burning depth of peat is limited by the level of groundwater or underlying mineral soil.
Плотность торфа при его естественной влажности и естественном составе равна величине от 1,0 до 1,2 г/см3. Плотность скелета нормализованного торфа составляет величину от 0,07 до 0,2 г/см3. У низинного торфа величина этого показателя составляет от 0,15 от 0,50 г/см3. Вследствие небольшой плотности торфа пористость у него велика. Причиной большой пористости торфа является наличие в его массе весьма крупных пор, образованных за счет разложения растительных остатков.The density of peat with its natural moisture content and natural composition is equal to a value from 1.0 to 1.2 g / cm 3 . The skeleton density of normalized peat ranges from 0.07 to 0.2 g / cm 3 . In lowland peat, the value of this indicator is from 0.15 to 0.50 g / cm 3 . Due to the low density of peat, its porosity is high. The reason for the large porosity of peat is the presence in its mass of very large pores formed by the decomposition of plant residues.
Данное обстоятельство послужило предпосылкой для разработки заявляемого изобретения - способа тушения тлеющих пожаров торфяных залежей огнетушащими порошковыми составами и устройства для его реализации.This circumstance served as a prerequisite for the development of the claimed invention - a method for extinguishing smoldering fires of peat deposits by extinguishing powder compositions and devices for its implementation.
Известны способы тушения тлеющих пожаров торфяных залежей.Known methods of extinguishing smoldering fires of peat deposits.
Процесс горения слоя торфа отличается устойчивостью к выпадению дождевых и снеговых осадков за счет гидрофобности битумированных частиц торфа. Торфяные образования в естественных условиях обладают чрезвычайно низкой способностью к набуханию (доли процента), что объясняется их практически полной водонасыщенностью. Установлен факт прохода влаги сквозь слои торфа мимо его битумированных и поэтому несмачиваемых частиц, что указывает на высокую газожидкостную проницаемость слоев торфа. Влага, попадающая на торфяные залежи, уходит в грунтовые воды мимо частиц торфа, не смачивая их, а торф продолжает гореть вплоть до полного выгорания месторождения (URL:htty://www.kgau.ru/distance/00_cdo_old/demo_res/pozar/01_02.html/ C.H. Орловский. Лесные и торфяные пожары). Торфяные залежи могут гореть и под снегом, пока не начнется весеннее половодье, то есть полное затопление слоев торфяных залежей.The burning process of the peat layer is resistant to rain and snow precipitation due to the hydrophobicity of tarred peat particles. Peat formations in natural conditions have an extremely low ability to swell (fractions of a percent), which is explained by their almost complete water saturation. The fact of the passage of moisture through the peat layers past its tarred and therefore non-wettable particles is established, which indicates the high gas-liquid permeability of the peat layers. The moisture that enters the peat deposits goes into the ground water past the peat particles without wetting them, and the peat continues to burn until the deposit completely burns out (URL: htty: //www.kgau.ru/distance/00_cdo_old/demo_res/pozar/01_02 .html / CH Orlovsky. Forest and peat fires). Peat deposits can also burn under snow until a spring flood begins, that is, a complete flooding of the layers of peat deposits.
По этой причине водные растворы огнетушащих веществ при тушении тлеющих пожаров в торфяных залежах методом орошения низкоэффективны - пролив влаги сквозь слои торфяных залежей не тушит тления в них.For this reason, aqueous solutions of extinguishing agents when extinguishing smoldering fires in peat deposits by irrigation are low-efficient - spilling moisture through the layers of peat deposits does not extinguish smoldering in them.
Обводнение ранее осушенных торфяных залежей способно предотвратить дальнейшее увеличения площади горения торфяных залежей. Государственный гидрологический институт предлагает ликвидировать ранее выкопанные дренажные канавы и мелиоративную сеть. В Голландии и Финляндии влажность торфяных земель регулируется пропусканием нужного количество воды по мелиоративной сети, чтобы избегать высыхания земель.Watering previously drained peat deposits can prevent a further increase in the burning area of peat deposits. The State Hydrological Institute proposes to liquidate previously dug drainage ditches and amelioration network. In the Netherlands and Finland, the moisture content of peat lands is regulated by passing the right amount of water through the drainage network in order to avoid drying out of the land.
Известны способы тушения тлеющих пожаров торфа за счет окапывания торфяных залежей. При возникшем пожаре используют отделение горящего торфа от краев воронки и его сбрасывание в выгоревшую зону. Края воронки поливают водой со смачивателями.Known methods of extinguishing smoldering fires of peat by digging peat deposits. In the event of a fire, they use the separation of burning peat from the edges of the funnel and its discharge into the burnt zone. The edges of the funnel are watered with water with wetting agents.
Известны способы тушения тлеющих пожаров торфа за счет перекапывания торфа. При помощи бульдозера перемешивают горячие и холодные слои торфа. Это прекращает горение за счет понижения температуры торфа от температуры его горения, равной 600-700°С, до более низких значений.Known methods of extinguishing smoldering fires of peat by digging peat. Using a bulldozer mix hot and cold layers of peat. This stops burning due to lowering the temperature of peat from its burning temperature, equal to 600-700 ° C, to lower values.
Известен способ тушения торфяных пожаров, заключающийся в рыхлении торфа культиваторами до влажного слоя с последующей утрамбовкой его бульдозерами, катками или другой техникой.A known method of extinguishing peat fires, which consists in loosening peat cultivators to a wet layer, followed by ramming it with bulldozers, rollers or other equipment.
Эти способы являются дорогостоящими и опасными для людей из-за возможного их проваливания в нагретые полости торфяных залежей.These methods are expensive and dangerous for people due to their possible failure in the heated cavity of peat deposits.
Тушение торфяных пожаров водой с самолета оказалось неэффективным. Падающая с большой высоты вода ударяется о почву, и в воздух взлетает горящая торфяная крошка. Это приводит к усилению пожара.Extinguishing peat fires with water from an airplane proved to be ineffective. Water falling from a great height hits the soil, and burning peat crumbs fly up into the air. This leads to an increase in fire.
Известен способ тушения тлеющих пожаров (Патент РФ №2401146. Опубл. 10.10.2010. Бюл. №28) с помощью огнетушащих газовых составов, заключающийся в том, что предварительно, при разработке мер по обеспечению пожарной безопасности помещений объекта, в которых обращаются или хранятся материалы, склонные к тлению, определяют качественный и количественный составы газообразных продуктов термического разложения материалов, подверженных тлению, и в случае возникновения тлеющего пожара в помещении объекта вводят в помещение огнетушащий газовый состав в количестве из расчета создания в помещении концентрации кислорода, равной минимальному взрывоопасному содержанию кислорода (МВСК) для наиболее горючего газообразного продукта термического разложения.A known method of extinguishing smoldering fires (RF Patent No. 2401146. Publ. 10.10.2010. Bull. No. 28) using fire extinguishing gas compositions, which consists in the fact that previously, when developing measures to ensure fire safety of the premises of the facility in which they are handled or stored materials prone to smoldering determine the qualitative and quantitative compositions of the gaseous products of thermal decomposition of materials susceptible to smoldering, and in the event of a smoldering fire in the premises of an object, a fire extinguishing gas composition is introduced into the room to lichestve based create indoor oxygen concentration equal to the minimum oxygen content of the explosive (MVSK) for most combustible gaseous product of the thermal decomposition.
Этот способ эффективен и результат его прогнозируем при тушении тлеющих пожаров в помещениях, но для тушения торфяных залежей применение таких способов не известно.This method is effective and its result is predicted when extinguishing smoldering fires in rooms, but the use of such methods is not known for extinguishing peat deposits.
Известен способ тушения пожара на торфяных месторождениях (Патент РФ №2290238. Опубл. 27.12.2006). Способ заключается в создании негорючего барьера по контуру наиболее пожароопасных участков до возникновения очагов возгорания и во время пожаров. Барьер рекомендуется строить из смеси измельченных карбонатсодержащей и опал-кристобалитовой пород. В качестве карбонатсодержащей породы могут быть использованы магнезит, доломит, известняк, а в качестве опал-кристобалитовой породы - трепел, опока, диатомит. При подходе пожара к траншее минеральный материал нагревается и разлагается с выделением углекислого газа, который, смешиваясь с воздухом, снижает концентрацию в нем кислорода. Технический результат при реализации способа заключается в удешевлении способа предотвращения, локализации и тушения пожаров торфяных месторождений.A known method of extinguishing a fire in peat deposits (RF Patent No. 2290238. Publ. December 27, 2006). The method consists in creating a non-combustible barrier along the contour of the most fire hazardous areas before the occurrence of fires and during fires. It is recommended to build a barrier from a mixture of crushed carbonate-containing and opal-cristobalite rocks. Magnesite, dolomite, limestone can be used as carbonate-containing rocks, and tripoli, flask, diatomite can be used as opal-cristobalite rocks. When a fire approaches the trench, the mineral material heats up and decomposes with the release of carbon dioxide, which, when mixed with air, reduces the concentration of oxygen in it. The technical result when implementing the method is to reduce the cost of the method of preventing, localizing and extinguishing fires of peat deposits.
Известен способ локализации растительного пожара образованием заградительного барьера из цельного куска (плиты) несгораемого материала, одна кромка которого заглубляется в грунт под углом 70-90° по отношению к плоскости земной поверхности со стороны пожара на глубину его прогорания (А.С. №1233875. Опубл. 30.05.1986. Бюл. №20). Недостатком этого способа являются высокие затраты на изготовление крупных по размерам плит, затраты на закапывание их в устойчивом положении под углом к возможному направлению пожара. В условиях торфяников все это достаточно затруднено, поскольку глубина прогорания торфа может достигнуть нескольких метров.A known method of localizing a plant fire by forming a barrier from a single piece (plate) of non-combustible material, one edge of which is buried in the soil at an angle of 70-90 ° with respect to the plane of the earth's surface from the fire to the depth of its burning (AS No. 1233875. Publish. 05.30.1986. Bull. No. 20). The disadvantage of this method is the high cost of manufacturing large-sized plates, the cost of burying them in a stable position at an angle to the possible direction of the fire. In the conditions of peat bogs all this is rather difficult, since the depth of burning of peat can reach several meters.
Известен способ предотвращения, локализации и тушения пожара на торфяных месторождениях (Патент РФ №2290238. Опубл. 27.12.2006), заключающийся в создании барьера по контуру наиболее пожароопасных участков до возникновения очагов возгорания и во время пожаров. Барьер состоит из смеси измельченных карбонатсодержащей и опал-кристобалитовой пород, взятых в соотношении 2:1, с добавкой глинистых минералов 7% и кремнефтористого натрия 3% до 100% к основной смеси. При подходе пожара к траншее минеральный материал нагревается и разлагается с выделением углекислого газа, который, смешиваясь с воздухом, снижает содержание в нем кислорода. Технический результат заключается в повышении эффективности и в удешевлении способа предотвращения, локализации и тушения пожаров торфяных месторождений с сохранением их эксплуатационных качеств. Однако при многообразии причин возникновения загорания торфяных залежей на торфяных месторождениях (зажигание торфа молниями, самовозгорание его за счет протекания экзотермических микробиологических процессов, воспламенение от электрических тепловых источников при аварийном падении электропроводки на слой торфа, воспламенение торфяных залежей при несоблюдении населением и производственными предприятиями правил пожарной безопасности и т.д.) определить достаточно точно места расположения наиболее пожароопасных участков в торфяных залежах не представляется возможным. В связи с этим для достижения указанного технического результата возводить указанные заградительные сооружения придется практически на всей площади торфяной залежи, а это не удешевляет работы.There is a method of preventing, localizing and extinguishing a fire in peat deposits (RF Patent No. 2290238. Publ. December 27, 2006), which consists in creating a barrier along the contour of the most fire hazardous areas before fires occur and during fires. The barrier consists of a mixture of crushed carbonate-containing and opal-cristobalite rocks taken in a 2: 1 ratio, with the addition of
Кроме этого, положение о том, что при нагревании смеси карбонатсодержащей и опал-кристобалитовой пород «…происходит их разложение с выделением углекислого газа, который снижает концентрацию кислорода (Сох) в воздухе, поступающего в зону горения, таким образом, что смесь воздуха с горючими парами и газами, обедненная кислородом (не более 14-18 объемных %), гореть не может…» (Патент РФ №2290238. Опубл. 27.12.2006), также является некорректным по следующей причине. В работе «Модель распространения фронта тления внутри мелкодисперсного газопроницаемого материала и условий тушения очагов тления газовыми огнетушащими составами». / Мелихов А.С., Баратов А.Н., Вогман Л.П., Истомин И.В. // «Актуальные проблемы пожарной безопасности: Тезисы докладов XXI Международной научно-практической конференции». Ч. 1. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. - С. 80-83 указывается на то, что при нагревании торфа при его термическом разложении из него выделяются горючие газы, такие как: водород - Н2, монооксид углерода - СО, метан - СН4, ацетон - С3Н6O и другие горючие продукты. В работе «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения». / Справочник в 2-х книгах под ред. А.Н. Баратова и др. - М.: «Химия». 1990. - 970 с. показано, что минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК) указанных веществ составляет соответственно 5%, 5,9%, 11,3%, 11,9%. Таким образом, нагревание смеси карбонатсодержащей и опал-кристобалитовой пород не может снизить концентрацию кислорода в воздухе ниже значений МВСК указанных веществ, которые выделяются при нагревании торфа и, сгорая в газовой фазе, поддерживают горение торфа в зоне раздела его твердой фазы и газовой фазы над ней. Значение Сох может снизиться до 14-18%, как указано в патенте №2290238 от 27.12.2006.In addition, the provision that when a mixture of carbonate-containing and opal-cristobalite rocks is heated “... they decompose with the release of carbon dioxide, which reduces the concentration of oxygen (Cox) in the air entering the combustion zone, so that the mixture is air with combustible vapors and gases, depleted in oxygen (no more than 14-18 vol%), cannot burn ... "(RF Patent No. 2290238. Publ. 27.12.2006), is also incorrect for the following reason. In the work “A model of the propagation of a smoldering front inside a finely dispersed gas-permeable material and the conditions for extinguishing foci of smoldering by gas fire extinguishing compositions”. / Melikhov A.S., Baratov A.N., Vogman L.P., Istomin I.V. // "Actual problems of fire safety: Abstracts of the XXI International scientific-practical conference."
Наиболее близким аналогом, взятым в качестве прототипа при разработке данного предлагаемого изобретения, является способ тушения пожаров торфяников с применением торфяных тушащих стволов (URL:http:brand-major.livejournal.com/1766.html).The closest analogue, taken as a prototype in the development of this proposed invention, is a method of extinguishing peat fires using peat extinguishing trunks (URL: http: brand-major.livejournal.com/1766.html).
Торфяные тушащие стволы ТС-1, ТС-2, СПТ-70 из металлических трубок имеют внутренний диаметр до 16 мм и длину до 2 м. В нижней части тушащего ствола имеются несколько десятков отверстий диаметром от 3 до 8 мм. Тушащий ствол силой сотрудника подается вглубь торфяного пласта на максимально возможную глубину. Вода со смачивателем поступает от мотопомпы в тушащий ствол под давлением 0,2-0,6 МПа, а затем через отверстия в нижней части тушащего ствола подается в торфяной пласт перед продвигающимся фронтом его тления. Расход жидкости при работе с тушащими стволами составляет 0,5-5 л/с. Жидкость подается в торфяной пласт в течение 30-60 с, после чего подача жидкости прекращается и тушащий ствол переносится на другое место. Эффективное расстояние между проколами тушащими стволами составляет 0,3-0,5 м. При этом ширина полосы обработки торфяного пласта жидкостью составляет не менее 0,7 м.Peat extinguishing trunks TS-1, TS-2, SPT-70 made of metal tubes have an inner diameter of up to 16 mm and a length of up to 2 m. At the bottom of the extinguishing trunk there are several dozen holes with a diameter of 3 to 8 mm. Extinguishing the trunk by the force of an employee moves deep into the peat formation at the maximum possible depth. Water with a wetting agent is supplied from the motor pump to the extinguishing barrel under a pressure of 0.2-0.6 MPa, and then through the holes in the lower part of the extinguishing barrel it is supplied to the peat formation before the progressing front of its smoldering. The fluid flow rate when working with extinguishing trunks is 0.5-5 l / s. The fluid is fed into the peat formation for 30-60 s, after which the flow of fluid is stopped and the quenching trunk is transferred to another place. The effective distance between the punctures of the extinguishing trunks is 0.3-0.5 m. In this case, the width of the strip for processing peat formation with liquid is at least 0.7 m.
Данный способ тушения тлеющих пожаров торфяных залежей имеет недостатки.This method of extinguishing smoldering fires of peat deposits has disadvantages.
Во-первых, торфяные образования в естественных условиях обладают чрезвычайно низкой способностью к набуханию, что объясняется высокой их водонасыщенностью (см. выше).Firstly, peat formations in natural conditions have an extremely low ability to swell, which is explained by their high water saturation (see above).
Во-вторых, из-за малой величины водопроницаемости торфа тушащие стволы необходимо вводить через малые промежутки, равные 0,3-0,5 м, что существенно увеличивает время работ и исключает успешное завершение их при локализации и тушении тлеющих пожаров значительной площади в торфяных залежах.Secondly, because of the low water permeability of peat, extinguishing trunks must be introduced at small intervals equal to 0.3-0.5 m, which significantly increases the working time and excludes their successful completion when localizing and extinguishing smoldering fires of a significant area in peat deposits .
В-третьих, влага из-за присутствия в частицах торфа и на поверхности частиц торфа битума не смачивает их, не удерживается на них, а уходит мимо частиц торфа в грунтовые воды, торф остается недостаточно увлажненным и продолжает тлеть.Thirdly, moisture due to the presence of peat particles in the particles and on the surface of the peat particles does not wet them, does not hold onto them, but leaves the peat particles in groundwater, peat remains not sufficiently moistened and continues to smolder.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа тушения тлеющих пожаров торфяных залежей с помощью огнетушащих порошковых составов и устройства для его реализации.The present invention is to develop a method of extinguishing smoldering fires of peat deposits using fire extinguishing powder compositions and a device for its implementation.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах, включающем в себя применение тушащих стволов, вводимых внутрь торфяной залежи на определенном расстоянии один от другого, для подачи под давлением в течение определенного времени огнетушащего вещества через отверстия в тушащем стволе в тлеющий слой торфяной залежи перед продвигающимся фронтом тления в торфяной залежи, для тушения очага тлеющего пожара в торфяной залежи создают огнепреграждающий пояс, замкнутый вокруг очага тления в торфяной залежи, посредством введения в массив торфяной залежи огнетушащего вещества с помощью тушащих стволов, в качестве огнетушащего вещества в которых используются огнетушащие порошковые составы, включающие минеральные соли щелочных металлов и железа или смеси этих солей, а также порошковые составы, включающие карбонаты, которыми предварительно заполняют тушащие стволы, при этом для введения тушащих стволов в тлеющий слой торфяной залежи в произвольно выбранном месте, за пределами периметра тлеющей торфяной залежи, на линии, отстоящей на заранее определенном расстоянии от границы зоны дымовыделения тлеющей торфяной залежи, пробуривают вертикальную скважину диаметром, минимально возможно превышающим диаметр тушащего ствола, с обеспечением возможности быстрого и беспрепятственного введения его в скважину, глубина которой определяется расстоянием от верхней поверхности грунта до уровня грунтовых вод или до подстилающего под торфяным пластом минерального грунта с полной выемкой грунта из скважины, после чего в пробуренную в торфяном пласте скважину вводят тушащий ствол, заполненный огнетушащим порошковым составом, выход из скважины между стенкой тушащего ствола и стенкой скважины в торфяном пласте уплотняют подвижной заглушкой приложением к ней усилия сверху, а затем под давлением в тушащий ствол в течение заранее определенного времени выпуска из ствола огнетушащего порошкового состава и подачи его под давлением через форсунки в слой торфяной залежи подают газ, не поддерживающий тлеющее горение торфа, в виде диоксида углерода, азота или другого инертного газа, после чего извлекают использованный ствол из скважины и на определенных заранее расстояниях от предыдущей скважины и от границы зоны дымовыделения перед продвигающимся фронтом тления в торфяной залежи, вне зоны дымовыделения, пробуривают скважину, аналогичную предыдущей, и внедряют в нее очередной тушащий ствол, заполненный огнетушащим порошковым составом, и с ним производят ранее представленные операции по подаче под давлением в торфяную залежь огнетушащего порошкового состава, скважины под тушащие стволы, размещаемые вокруг зоны тлеющей торфяной залежи при создании огнепреграждающего пояса, располагают в один ряд.The essence of the proposed method lies in the fact that the method of extinguishing smoldering fires in peat deposits, which includes the use of extinguishing trunks introduced into the peat deposit at a certain distance from one another, for supplying pressurized extinguishing agent through apertures for a certain time through openings in the extinguishing barrel in the smoldering layer of the peat deposit in front of the advancing smoldering front in the peat deposit, to extinguish the center of the smoldering fire in the peat deposit create a fire-retardant belt, closed around the center of smoldering in a peat deposit, by introducing an extinguishing agent into the massif of a peat deposit using extinguishing trunks, as an extinguishing agent in which extinguishing powder compositions are used, including mineral salts of alkali metals and iron or mixtures of these salts, as well as powder compositions including carbonates, which previously fill the extinguishing trunks, while for introducing the extinguishing trunks into the smoldering layer of the peat deposit in an arbitrarily selected place, outside the perimeter of the smoldering peat deposit, on the line from standing at a predetermined distance from the border of the smoke emission zone of a smoldering peat deposit, a vertical well is drilled with a diameter as small as possible extinguishing the diameter of the extinguishing trunk, with the possibility of its quick and unhindered introduction into the well, the depth of which is determined by the distance from the top surface of the soil to the level of groundwater or underlying mineral soil under a peat formation with a full excavation from the well, after which t is injected into the well drilled in the peat formation a shrinking barrel filled with a fire extinguishing powder composition, the exit from the well between the wall of the extinguishing barrel and the wall of the well in the peat formation is sealed with a movable plug by applying force from above and then pressurizing the extinguishing powder from the shaft for a predetermined time and the fire extinguishing composition it is pressurized through nozzles into a layer of a peat deposit, a gas is supplied that does not support the smoldering burning of peat in the form of carbon dioxide, nitrogen, or other inert gas, and then A well bore from the well and at predetermined distances from the previous well and from the boundary of the smoke emission zone in front of the advancing smoldering front into the peat deposit, outside the smoke emission zone, drills a well similar to the previous one, and the next extinguishing well filled with fire-extinguishing powder is introduced into it, and it performs the previously presented operations of applying a fire extinguishing powder composition to a peat deposit under pressure, wells for extinguishing trunks placed around a zone of a smoldering peat deposit at ognepregrazhdayuschego belt building, arranged in a single row.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что в устройстве для тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах, содержащем тушащий ствол с элементами, обеспечивающими подачу огнетушащего вещества в массив торфяной залежи, в верхней части тушащего ствола для загрузки во внутреннюю полость тушащего ствола огнетушащего порошкового состава имеется люк, закрываемый крышкой, через которую в тушащий ствол введен трубопровод для подачи и создания в тушащем стволе давления газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, трубопровод в нижней части имеет вихреобразующий насадок для создания во внутренней полости тушащего ствола, при подаче в него по трубопроводу газа под давлением, псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, и подачи псевдоожиженной смеси в тлеющий слой торфяной залежи по всей высоте тушащего ствола через лепестковые форсунки, расположенные равномерно по всей высоте тушащего ствола, для создания огнепреграждающего пояса вокруг зоны тления торфяной залежи, на тушащий ствол надета уплотняющая подвижная заглушка для предотвращения выхода псевдоожиженной огнетушащей смеси из скважины, в которую помещен тушащий ствол, наружу по зазору между стенкой тушащего ствола и стенкой скважины в торфяном пласте при приложении к ней усилия сверху.The essence of the claimed device lies in the fact that in the device for extinguishing smoldering fires in peat deposits containing a fire extinguishing barrel with elements providing a fire extinguishing substance to the mass of a peat deposit, in the upper part of the fire extinguishing barrel there is a hatch in the upper part of the fire extinguishing barrel closed by a lid, through which a pipeline is introduced into the extinguishing barrel for supplying and creating in the extinguishing barrel a gas pressure that does not support the smoldering burning of peat, the pipeline into the lower part has a swirl nozzle to create an extinguishing barrel in the internal cavity when a gas is supplied under pressure through a pipeline, a fluidized mixture of extinguishing powder composition and gas that does not support the smoldering burning of peat, and a fluidized mixture is supplied into the smoldering layer of the peat deposit along the entire height of the extinguishing the barrel through the petal nozzles located evenly over the entire height of the extinguishing trunk, to create a fire-retardant belt around the smoldering zone of the peat deposit, the sealing IG Petritskaya plug to prevent the escape of extinguishing the fluidized mixture from the well into which is placed quenching barrel, the outside across the gap between the wall of the extinguishing barrel and the wellbore wall in a peat formation upon application of a force thereto from above.
Технический результат заявляемого способа заключается в следующем. Данное изобретение основано на использовании наличия пор в торфе, его газопроницаемости и на результатах исследований его горючести и ингибирующего действия на его горючесть порошковых составов.The technical result of the proposed method is as follows. This invention is based on the use of the presence of pores in peat, its gas permeability, and on the results of studies of its combustibility and the inhibitory effect of powder compositions on its combustibility.
Влага (вода и водные растворы огнетушащих веществ) из-за присутствия в составе частиц торфа и на поверхности частиц торфа битума в виде его компонента не смачивает их, не удерживается на них, а уходит мимо частиц торфа вниз в грунтовые воды. Торф, оставаясь недостаточно смоченным, продолжает тлеть. В этой связи водные растворы огнетушащих веществ при тушении тлеющих пожаров торфяных залежей методом орошения низкоэффективны - ограниченно пригодны для тушения тлеющих пожаров торфяных залежей.Moisture (water and aqueous solutions of extinguishing agents) due to the presence of peat in the particles and on the surface of peat particles of bitumen in the form of its component does not wet them, does not hold onto them, but leaves the peat particles down into groundwater. Peat, remaining insufficiently moistened, continues to smolder. In this regard, aqueous solutions of fire extinguishing substances when extinguishing smoldering fires of peat deposits by irrigation method are ineffective - are limitedly suitable for extinguishing smoldering fires of peat deposits.
Порошки, включающие минеральные соли щелочных металлов и железа или смесей этих солей, карбонаты, при определенной массовой их доле, введенной в торфяную массу, предотвращают тление торфа. По современным представлениям механизм тушения огнетушащими порошковыми составами основан, в основном, на разбавлении горючей среды газообразными продуктами разложения порошка и на прерывании продуктами разложения порошка цепной реакции горения (тления). Молекулы самого порошка могут соединяться с частицами молекул горючего вещества и кислорода, находящихся в составе молекул органических веществ торфа, в результате чего горючее вещество не может окисляться, то есть гореть, в том числе в тлеющем режиме. Известно, что применение порошков эффективно при тушении древесины. Торф и древесина близки по химическому составу, поэтому есть основание считать, что порошки не менее эффективны при тушении торфа.Powders, including mineral salts of alkali metals and iron, or mixtures of these salts, carbonates, at a certain mass fraction thereof introduced into the peat mass, prevent peat decay. According to modern concepts, the extinguishing mechanism of extinguishing powder compositions is based mainly on the dilution of the combustible medium with gaseous products of powder decomposition and on the interruption of the chain reaction of combustion (decay) by the products of powder decomposition. The molecules of the powder itself can combine with particles of molecules of a combustible substance and oxygen, which are part of the molecules of organic substances of peat, as a result of which the combustible substance cannot oxidize, that is, burn, including in a smoldering mode. It is known that the use of powders is effective in extinguishing wood. Peat and wood are similar in chemical composition, so there is reason to believe that the powders are no less effective in quenching peat.
О механизме тушения порошковыми составами и свойствах порошковых составов, использование которых предполагается для тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах, необходимо отметить следующее.The following should be noted on the mechanism of extinguishing by powder compositions and the properties of powder compositions, the use of which is intended to extinguish smoldering fires in peat deposits.
Торф обладает большой пористостью и газопроницаемостью. Это явилось предпосылкой и основой для разработки способа тушения тлеющих пожаров торфяных залежей огнетушащими порошковыми составами и устройства для реализации способа тушения тлеющих пожаров.Peat has a high porosity and gas permeability. This was the prerequisite and basis for the development of a method of extinguishing smoldering fires of peat deposits by extinguishing powder compositions and a device for implementing the method of extinguishing smoldering fires.
Наиболее предпочтительными огнетушащими порошковыми составами для тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах являются следующие порошки и смеси из отдельных порошков, доля которых в смеси указана в массовых процентах: К3РО4 (100%); К4Р2О7 (60%) в смеси с KI (40%); К2СO3 (40%) в смеси с FePO4·2H2O (60%); PI4 (40%) в смеси с К4Р2О7·3Н2O (60%); PI4 (100%) («Пожарная опасность строительных материалов». / Под ред. А.Н. Баратова. - М.: «Стройиздат», 1988. - 380 с; «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения». / Справочник в 2-х книгах под ред. А.Н. Баратова и др. - М.: «Химия», 1990. - 970 с).The most preferred extinguishing powder compositions for extinguishing smoldering fires in peat deposits are the following powders and mixtures of individual powders, the percentage of which in the mixture is indicated in mass percent: K 3 PO 4 (100%); K 4 P 2 O 7 (60%) mixed with KI (40%); K 2 CO 3 (40%) in a mixture with FePO 4 · 2H 2 O (60%); PI 4 (40%) in a mixture with K 4 P 2 O 7 · 3H 2 O (60%); PI 4 (100%) (“Fire hazard of building materials.” / Ed. By AN Baratov. - M.: “Stroyizdat”, 1988. - 380 s; “Fire and explosion hazard of substances and materials and means for extinguishing them.” / Reference book in 2 books, edited by A.N. Baratov et al. - M.: “Chemistry”, 1990. - 970 s).
Основной задачей при локализации и тушении расширяющихся очагов тлеющих пожаров в торфяных залежах является создание под земной поверхностью вокруг очага тлеющего пожара огнепреграждающего пояса с помощью тушащих стволов, предварительно заполненных одним из приведенных выше огнетушащих порошковых составов. Огнепреграждающий пояс вокруг очага тлеющего пожара в торфяной залежи создается насыщением протяженного массива торфяной залежи огнетушащим порошковым составом с помощью тушащих стволов.The main task in localizing and extinguishing expanding foci of smoldering fires in peat deposits is to create a fire-retardant belt below the earth's surface around a smoldering fire center using extinguishing barrels pre-filled with one of the above fire extinguishing powder compositions. A fire-retardant belt around the center of a smoldering fire in a peat deposit is created by saturating an extended array of a peat deposit with a fire-extinguishing powder composition using extinguishing trunks.
Технический результат заявляемого устройства заключается в следующем. Тушащие стволы обеспечивают создание огнепреграждающего пояса вокруг зоны тления торфяной залежи по всей ее высоте путем введения в торфяную залежь огнетушащего порошкового состава за счет подачи под давлением псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава с газом, не поддерживающим тлеющее горение торфа. Огнепреграждающий пояс создают замкнутым вокруг очага тлеющего пожара в торфяной залежи высотой от верхней поверхности грунта до уровня грунтовых вод или до подстилающего под торфяным пластом минерального грунта и шириной без пропусков участков, не обработанных огнетушащим порошковым составом, чем надежно предотвращается прохождение фронта тления сквозь огнепреграждающий пояс.The technical result of the claimed device is as follows. Extinguishing trunks ensure the creation of a fire-retardant belt around the smoldering zone of a peat deposit along its entire height by introducing a fire-extinguishing powder composition into a peat deposit by supplying a fluidized mixture of a fire-extinguishing powder composition with gas that does not support smoldering burning of peat under pressure. The fire-retardant belt is created closed around the center of a smoldering fire in a peat deposit that is height from the top surface of the soil to the level of the groundwater or to the underlying mineral soil under the peat layer and without widths of gaps that have not been treated with a fire-extinguishing powder composition, thereby reliably preventing the smoldering front from passing through the fire-retardant belt.
Измерениями показано, что при плотности торфа, равной 0,50 г/см3, приведенный диаметр пор в массиве торфа составляет в среднем 1,1 мм, а приведенный диаметр частиц огнетушащих порошков, рассматриваемых перспективными при анализе эффективности технического результата заявляемого изобретения, составляет не более 0,09 мм, а у некоторых порошков намного меньше. Оценки показали, что при таком соотношении диаметра пор в массиве торфа и диаметра частиц порошков при газодинамическом напоре псевдоожиженной смеси, побуждаемом давлением не менее 0,6 МПа, проникновение частиц порошков в массив торфа составляет не менее 250 мм.The measurements showed that at a peat density of 0.50 g / cm 3 , the reduced pore diameter in the peat mass is on average 1.1 mm, and the reduced particle diameter of the extinguishing powders considered promising when analyzing the effectiveness of the technical result of the claimed invention is not more than 0.09 mm, and some powders have much less. Estimates showed that with such a ratio of the pore diameter in the peat mass and the particle diameter of the powders with the gas-dynamic pressure of the fluidized mixture induced by a pressure of at least 0.6 MPa, the penetration of powder particles into the peat mass is at least 250 mm.
Способ тушения тлеющих пожаров торфяных залежей и устройство для его реализации поясняется фиг. 1-4. На фиг. 1 показано устройство тушащего ствола в виде вертикального его разреза. На фиг. 2 - устройство лепестковой форсунки, с помощью которой осуществляется подача псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, в слой торфяной залежи перед продвигающимся фронтом тления. На фиг. 3 приведена схема, основанная на данных горизонтального разреза огнепреграждающего пояса с тушащим стволом, поясняющая технологию создания внутри торфяной залежи огнепреграждающего пояса перед распространяющимся фронтом тления с помощью тушащих стволов. На фиг. 4 представлена схема, поясняющая подход к определению расстояний lf между горизонтальными плоскостями, в которых расположены форсунки, на примере вертикального разреза нижней части тушащего ствола.The method of extinguishing smoldering fires of peat deposits and the device for its implementation is illustrated in FIG. 1-4. In FIG. 1 shows the extinguishing barrel device in the form of a vertical section thereof. In FIG. 2 - the device of the petal nozzle, with the help of which a fluidized mixture of extinguishing powder composition and gas that does not support smoldering combustion of peat is fed into the peat deposit layer in front of the advancing smoldering front. In FIG. Figure 3 shows a diagram based on horizontal sectional data of a fire-retardant belt with an extinguishing trunk, explaining the technology for creating a fire-retardant belt inside a peat deposit before a propagating smoldering front using extinguishing trunks. In FIG. 4 is a diagram explaining an approach to determining the distances l f between the horizontal planes in which the nozzles are located, using an example of a vertical section of the lower part of a fire extinguishing barrel.
На фиг. 1 показан вертикальный разрез цилиндрического тушащего ствола 1, заполненного огнетушащим порошковым составом 2, предназначенным для подачи в торфяной слой 6 после ввода тушащего ствола в пробуренную цилиндрическую скважину в торфяном слое. В нижней части тушащий ствол имеет часть 5 в виде усеченного конуса для более удобного и беспрепятственного ввода тушащего ствола 1 в скважину. В верхней части тушащего ствола для загрузки в него огнетушащего порошкового состава имеется люк, закрываемый крышкой 3, через которую в тушащий ствол введен трубопровод 4 для подачи и создания в тушащем стволе давления газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа. Крышка 3 с уплотнением 15 выполнена быстросъемной, с пазовым замком, плотно закрывающаяся ключом с пальцами, входящими в отверстия 16. Трубопровод 4 для подачи газа в тушащий ствол на выходе газа в нижней части трубопровода имеет вихреобразующий насадок 14 для создания во внутренней полости тушащего ствола псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, и подачи смеси под давлением с помощью форсунок 7 через стенку скважины в тлеющий слой торфяной залежи 6. Загрузка огнетушащего порошкового состава в тушащий ствол может осуществляться насыпанием огнетушащего порошкового состава в ствол при вставленном в ствол трубопроводе 4 и несколько приподнятой крышке 3. Для загрузки в тушащий ствол огнетушащего порошкового состава не исключено устройство в крышке 3 дополнительного лючка с уплотнением. На тушащий ствол надета уплотняющая подвижная заглушка 8, при приложении к которой усилия сверху предотвращается выход огнетушащего порошкового состава наружу (вверх). Цилиндрическая часть заглушки 8 может передвигаться по тушащему стволу и запирать выход псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа из форсунок 9, находящихся выше верхнего уровня (поверхности) 10 торфяной залежи. Высоту цилиндрической части уплотняющей подвижной заглушки 8 подбирают из оперативного комплекта в зависимости от толщины торфяного слоя. С целью предотвращения выхода псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа из форсунок 9, находящихся выше верхнего уровня 10 торфяной залежи, и запирания этих выходов могут использоваться также цилиндры, аналогичные цилиндрической части заглушки 8, для наращивания цилиндрической части заглушки 8. Для подвода к тушащему стволу от источника подачи газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, может быть использован гибкий трубопровод 11, подсоединенный к трубопроводу 4 с помощью штуцера 12.In FIG. 1 shows a vertical section of a
На фиг. 2 показано устройство лепестковой форсунки, с помощью которых осуществляют подачу псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, из тушащего ствола в слой торфяной залежи, по которой продвигается фронт тления. Лепестковая форсунка состоит из корпуса 17 и пружинящих лепестков 18, нормально закрытых для непросыпания порошкового состава при заполнении им тушащего ствола 1 (фиг. 1) и его эксплуатации. Лепестки 18 прикрепляются к корпусу 17 форсунки. При создании в стволе давления газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, лепестки приходят в состояние 19 и пропускают псевдоожиженную смесь к профилированному отверстию 20 для подачи ее расширяющейся струей в слой торфяной залежи через стенку скважины 24 (фиг. 3).In FIG. Figure 2 shows the design of a petal nozzle with the aid of which a fluidized mixture of a fire extinguishing powder composition and gas not supporting smoldering peat is supplied from an extinguishing trunk into a layer of a peat deposit along which a smoldering front advances. The petal nozzle consists of a
На фиг. 3 приведена схема, поясняющая технологию создания внутри торфяной залежи огнепреграждающего пояса перед распространяющимся в направлении 21 фронтом тления 22 с помощью тушащих стволов 1. Массив залежи торфяного месторождения в исходном состоянии, не горевший и не насыщенный псевдоожиженной смесью огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, представлен перед фронтом тления под номером 6. Массив залежи, насыщенный псевдоожиженной смесью огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, показан закрашенным. Создание огнепреграждающего пояса вокруг зоны тления торфяной залежи начинают с бурения первой скважины высотой от верхней поверхности грунта до уровня грунтовых вод или до подстилающего под торфяным пластом минерального грунта 30 (см. фиг. 4). Скважину пробуривают в произвольно выбранном месте, за пределами периметра тлеющей торфяной залежи, на линии, отстоящей на заранее установленном расстоянии от границы зоны дымовыделения тлеющей торфяной залежи, определенном расчетом по значениям времен: времени, определенному по скорости продвижения зоны дымовыделения, времени подготовки тушащего ствола к работе, времени его работы. Расстояние устанавливают с запасом вследствие продвижения зоны тления к месту создания огнепреграждающего пояса. Скважину пробуривают диаметром, минимально возможно превышающим диаметр тушащего ствола (не более чем на 15-20 мм) для обеспечения выполнения беспрепятственного и быстрого введения ствола в скважину. В скважину вводят тушащий ствол, предварительно заполненный одним из приведенных выше огнетушащих порошковых составов. Далее, за счет повышения давления в тушащем стволе, с помощью форсунок 7 подают в слой торфяной залежи 6 псевдоожиженную смесь огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа (например, диоксида углерода, азота или другого инертного газа). Подачу газа под давлением не менее 0,6 МПа в тушащий ствол осуществляют из емкости или компрессором. Выработку тушащего ствола осуществляют в два этапа: на первом этапе в течение заранее определенного времени осуществляют выпуск из тушащего ствола огнетушащего порошкового состава, а на втором этапе в течение 15-20 с продолжают осуществлять продувку коммуникаций газом из емкости или компрессором, что обеспечивает дополнительное насыщение указанным газом цилиндрический объем 26 торфяной залежи 6 (см. фиг. 3), концентричного относительно тушащего ствола, чем обеспечивается более надежное прекращение тления торфа в подошедшем фронте тления. После выпуска псевдоожиженной смеси в слой торфяной залежи из первого (левого на фиг. 3) тушащего ствола (он не показан, т.к. извлечен после выработки порошка), справа от первой скважины пробуривают очередную скважину. Скважину пробуривают на таком же расстоянии от границы зоны дымовыделения, что и первую скважину.In FIG. 3 is a diagram explaining the technology of creating a fire-retardant belt inside a peat deposit before a smoldering
При давлении 0,6 МПа проникновение частиц порошков в массив торфа составляет не менее 250 мм. Диаметр тушащего ствола оценивают исходя из необходимости насыщения массива торфяной залежи вокруг скважины огнетушащим порошковым составом в количестве, равном огнетушащему содержанию порошкового состава в торфе, то есть около 450 грамм порошкового состава на 1 м3 торфа. Цилиндрические объемы 26 торфяной залежи, находящиеся между скважинами и насыщенные огнетушащим порошковым составом, должны перекрывать друг друга (см. фиг. 3). Зазор 13 между стенкой тушащего ствола и стенкой скважины (см. фиг. 1) должен составлять 8-10 мм. Зазор 13 должен быть малым:At a pressure of 0.6 MPa, the penetration of powder particles into the peat massif is at least 250 mm. The diameter of the extinguishing trunk is estimated based on the need to saturate the peat deposit array around the well with extinguishing powder composition in an amount equal to the extinguishing content of the powder composition in peat, that is, about 450 grams of the powder composition per 1 m 3 of peat. The
- для надежного закрытия зазора 13 с помощью подвижной заглушки 8 вверху пробуренной вертикальной скважины для предотвращения выхода из зазора 13 псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа; это необходимо для предотвращения снижения давления псевдоожиженной смеси в зазоре 13, от которого (давления) зависит глубина проникновения псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа, из форсунок 7 в пористую массу торфа;- to reliably close the gap 13 using a movable plug 8 at the top of the drilled vertical well to prevent the fluidized mixture of the extinguishing powder composition and gas not supporting smoldering burning of peat from the gap 13; this is necessary to prevent a decrease in the pressure of the fluidized mixture in the gap 13, on which (pressure) the penetration depth of the fluidized mixture of the extinguishing powder composition and the gas does not support smoldering burning of peat from
- для обеспечения воздействия факела псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа на стенку пористой массы торфа с возможно большей кинетической энергией движения смеси, выходящей под давлением из форсунок 7, от чего зависит глубина проникновения смеси огнетушащего порошкового состава и газа в пористую массу торфа.- to ensure the effect of the torch of the fluidized mixture of the extinguishing powder composition and gas on the wall of the porous mass of peat with the greatest possible kinetic energy of movement of the mixture emerging under pressure from the
Из левой (см. фиг. 3) скважины извлекают тушащий ствол, а скважину заполняют негорючим грунтом. В очередную (правую - см. фиг. 3) скважину вводят тушащий ствол и с ним производят ранее описанные операции по подаче под давлением в торфяную залежь огнетушащего порошкового состава и газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа. Работы по созданию огнепреграждающего пояса могут проводиться в обе стороны 29 от первой (левой на фиг. 3) скважины, а также в других нескольких местах вокруг зоны тления торфяной залежи. Скважины для введения тушащих стволов при создании огнепреграждающего пояса, замкнутого вокруг тлеющей торфяной залежи, располагают в один ряд.A quenching barrel is removed from the left (see Fig. 3) well, and the well is filled with non-combustible soil. A quenching well is introduced into the next (right — see FIG. 3) well and the operations described above are applied to pressurize the extinguishing powder composition and gas that does not support smoldering burning of peat under pressure into the peat deposit. Work to create a fire-retardant belt can be carried out on both
Особенности технологии эксплуатации тушащих стволов заключаются в следующем. Факелы 23 смеси, вводимой в массу торфяной залежи через стенки скважины 24 перед распространяющимся внутри ее фронтом тления 22, создаются с помощью форсунок 7, размещенных на поверхности тушащих стволов 1, с помощью давления, создаваемого внутри тушащего ствола 1 подачей в него газа, не поддерживающего тлеющее горение торфа. На фиг. 3 форсунки 7 и 9 условно (для наглядности) показаны выходящими за пределы внешней поверхности тушащих стволов 1. На самом деле форсунки 7 и 9 размещены вровень с внешней поверхностью тушащих стволов 1 для обеспечения возможности использования заглушек 8 и вспомогательных цилиндров для предотвращения выхода псевдоожиженной смеси огнетушащего порошкового состава и газа из форсунок 9, находящихся выше верхнего уровня 10 торфяной залежи. Для сокращения количества форсунок в составе тушащих стволов 1 форсунки должны обеспечивать распыл псевдоожиженной огнетушащей смеси конусным факелом 23 с возможно большим углом при вершине конуса факела. В тоже время расчетный анализ показал, что в составе тушащих стволов должно быть 6 или более рядов форсунок, расположенных в корпусе ствола по его образующей (см. фиг. 1, 3, 4). Эффективная толщина огнепреграждающего пояса вокруг зоны тления торфяной залежи 6 определяется толщиной двух стенок цилиндрического объема торфяной залежи 6 - dcil (см. фиг. 3), концентричного относительно тушащего ствола 1, насыщенного поданным под давлением из форсунок 7 огнетушащим порошковым составом. Огнепреграждающее действие огнепреграждающего пояса увеличивается вертикальными объемами 23, образованными после выпуска огнетушащей смеси из форсунок 7 тушащего ствола 1 в виде конусных факелов 25 и расположенных в пределах цилиндрических вертикальных объемов 27.Features of the technology of operation of extinguishing trunks are as follows.
Между вертикальной цилиндрической границей 27 и вертикальными стенками скважин имеются объемы 28, не насыщенные огнетушащим порошковым составом. Распространение фронта тления 22 в объемы 28 предотвращается огнепреграждающим действием вертикальных цилиндрических объемов 26, насыщенных огнетушащим порошковым составом.Between the vertical
Определение расстояний lf между горизонтальными плоскостями, в которых расположены форсунки, иллюстрируется схемой, представленной на фиг. 4, на которой показан вертикальный разрез нижней части тушащего ствола. Расстояние lf должно быть близко к значению, при котором зоны 31 пересечения конусов 32 и 33 распыла огнетушащего состава и им подобные, образующие цилиндрическую поверхность 27, располагались бы на минимально возможном расстоянии от стенки тушащего ствола. Этим обеспечивается максимально возможное расстояние dcil между цилиндрическими поверхностями 26 и 27, образующими цилиндрический объем, насыщенный огнетушащим порошковым составом, от которого (расстояния dcil) зависит толщина огнепреграждающего пояса вокруг зоны тления торфяной залежи 6.The determination of the distances l f between the horizontal planes in which the nozzles are located is illustrated by the circuit shown in FIG. 4, which shows a vertical section of the lower part of the extinguishing barrel. The distance l f should be close to the value at which the
Цилиндрические объемы между поверхностями 26 и 27 торфяной залежи, находящиеся между скважинами и насыщенные огнетушащим порошковым составом, должны перекрывать друг друга (см. фиг. 3).The cylindrical volumes between the
В тушащий ствол для подачи из него в тлеющий слой торфяной залежи псевдоожиженной смеси может подаваться любой инертный газ, но предпочтительным является использование двуокиси углерода, обладающей повышенной тушащей способностью. Псевдоожиженная смесь огнетушащего порошкового состава и газообразной двуокиси углерода обладает относительно высокой плотностью (около 3·10-3 г/см3) и соответственно высокой кинетической энергией после выхода из форсунок. Торф обладает большой пористостью. Все это обеспечивает глубокое проникновение смеси в торфяной пласт.Any inert gas may be supplied to the extinguishing barrel for supplying from it into the smoldering layer of the peat deposit of the fluidized mixture, but it is preferable to use carbon dioxide having an increased extinguishing ability. The fluidized mixture of extinguishing powder composition and gaseous carbon dioxide has a relatively high density (about 3 · 10 -3 g / cm 3 ) and correspondingly high kinetic energy after leaving the nozzles. Peat has a great porosity. All this provides a deep penetration of the mixture into the peat formation.
Частицы порошка осаждаются в порах торфа и предотвращают его тление. В случае, если по ошибке скважина пробурена в месте, куда уже подошел фронт тления 22, двуокись углерода во время подачи псевдоожиженной смеси способствует тушению очага тления.Powder particles precipitate in the pores of peat and prevent its smoldering. If, by mistake, the well is drilled in the place where the smoldering
Локализация пожара в торфяной залежи обеспечивается постепенным охватом зоны тлеющей торфяной залежи огнепреграждающим поясом, торф в котором по всей высоте торфяной залежи ингибирован огнетушащим порошковым составом с помощью представленных тушащих стволов и является негорючим.Localization of a fire in a peat deposit is ensured by the gradual coverage of the smoldering peat deposit zone with a fire-retardant belt, in which peat is inhibited along the entire height of the peat deposit with a fire-extinguishing powder composition using the extinguishing trunks and is non-combustible.
Для реализации способа тушения тлеющих пожаров в торфяных залежах с использованием предназначенных для этого тушащих стволов необходимо мобильное средство с прицепом для транспортировки тушащих стволов, заправленных огнетушащим порошковым составом, снабженное бурильным механизмом для бурения скважин, механизмом для установки тушащих стволов в скважину и изъятия стволов из скважин, емкость с газом, не поддерживающим тлеющее горение торфа, с трубопроводами (шлангами) подачи газа под давлением в тушащие стволы.To implement the method of extinguishing smoldering fires in peat deposits using extinguishing trunks, a mobile device with a trailer for transporting extinguishing trunks filled with extinguishing powder composition, equipped with a drilling mechanism for drilling wells, a mechanism for installing extinguishing trunks in the well and removing the trunks from the wells is necessary , a container with gas that does not support smoldering combustion of peat, with pipelines (hoses) for supplying gas under pressure to the extinguishing trunks.
Анализ известных способов тушения тлеющих пожаров торфяных залежей показал, что среди них отсутствуют способы и устройства для их реализации, которые были бы аналогичны по всем существенным признакам заявляемому изобретению. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Analysis of known methods of extinguishing smoldering fires of peat deposits showed that among them there are no methods and devices for their implementation, which would be similar in all essential respects to the claimed invention. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Одновременно выявлено, что заявляемое изобретение не вытекает явным образом из уровня техники в данном направлении. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».At the same time revealed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art in this direction. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Использование данного технического решения может способствовать сохранению запасов торфяного сырья и уменьшить в существенной мере осложнение экологической обстановки в районах, окружающих торфяные залежи, что снизит вред для здоровья населения и животноводства.The use of this technical solution can contribute to the preservation of peat stocks and significantly reduce the environmental complications in the areas surrounding peat deposits, which will reduce the harm to public health and animal husbandry.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015115016/12A RU2592345C1 (en) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Method of extinguishing smoldering fire in peat deposits and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015115016/12A RU2592345C1 (en) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Method of extinguishing smoldering fire in peat deposits and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2592345C1 true RU2592345C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56413005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015115016/12A RU2592345C1 (en) | 2015-04-21 | 2015-04-21 | Method of extinguishing smoldering fire in peat deposits and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2592345C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277956C1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-06-20 | Владимир Иванович Селиверстов | Trunk for extinguishing the peat-bog fires |
| US20070063070A1 (en) * | 2005-09-19 | 2007-03-22 | The Southern Company | Fire fighting piercing nozzle device |
| RU2343944C1 (en) * | 2007-04-28 | 2009-01-20 | Московский государственный университет леса | Forest fire location determining method |
| RU2530397C1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" | Method of preventing or detecting and extinguishing peat fires and unit for implementing this method |
-
2015
- 2015-04-21 RU RU2015115016/12A patent/RU2592345C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277956C1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-06-20 | Владимир Иванович Селиверстов | Trunk for extinguishing the peat-bog fires |
| US20070063070A1 (en) * | 2005-09-19 | 2007-03-22 | The Southern Company | Fire fighting piercing nozzle device |
| RU2343944C1 (en) * | 2007-04-28 | 2009-01-20 | Московский государственный университет леса | Forest fire location determining method |
| RU2530397C1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" | Method of preventing or detecting and extinguishing peat fires and unit for implementing this method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9869178B2 (en) | Method for efficiently treating spontaneous ignition of remaining coal in large area goaf of shallow-buried coal bed | |
| CN102500077B (en) | Waste dump extinguishing method | |
| US9724548B2 (en) | Terminating expansion of underground coal fires and protecting the environment | |
| US9662520B2 (en) | Fire suppression compositions and methods of treating subterranean fires | |
| RU2438739C1 (en) | Method of extinguishing peat fire at depth | |
| RU2592345C1 (en) | Method of extinguishing smoldering fire in peat deposits and device therefor | |
| CN114017093A (en) | Construction method for preventing fire extinguishing and loss of gangue dump | |
| RU2437694C1 (en) | Method of fire prevention and suppression in peats and dumps and preservation of petroleum reservoirs | |
| RU2659894C1 (en) | Method of extinguishing of local peat fire combustion sources | |
| CA2561468C (en) | Floating foam for fire fighting | |
| Kumar et al. | Environmental issues of coal mines and its allied industries: Suggestive Measures for Root Level Remedies | |
| Husain | Extinguishing of Kuwaiti oil fires—Challenges, technology, and success | |
| RU2318561C2 (en) | Method for peat-bog fire prevention and localization | |
| CN106609677A (en) | A gas extraction and discharge construction method | |
| RU2701593C1 (en) | Method of extinguishing local underground peat burning fires | |
| RU2639074C1 (en) | Method of extinguishing local surface and underground peat fires and device for its implementation (versions) | |
| RU83013U1 (en) | DEVICE FOR EXTINGUISHING FIRE FIGHTS ON PEATLANDS AND ESPECIALLY COMPLEX FOREST FIRES | |
| DE102011105055A1 (en) | Method for extinguishing fire in e.g. coal bed, involves directedly squeezing inert fluid from line under pressure in direction of fire zone by injection nozzles, and supplying fluid into or at fire zone via line | |
| RU2784676C1 (en) | Method for extinguishing peat fires and device for its implementation | |
| RU2728614C1 (en) | Fire-fighting string installation | |
| Harrington et al. | Burning refuse dumps at coal mines | |
| RU2551076C1 (en) | Method of detection of peat fire | |
| FI126021B (en) | Method for extinguishing a biomaterial fire | |
| Hajra et al. | SPONTANEOUS COMBUSTION OF LIGNITE IN BARDH MIRASH MINES IN KOSOVA. | |
| TOMUȘ et al. | THE CONTINUATION OF COAL EXPLOITING IN THE AREAS AFFECTED BY ACTIVES ENDOGENOUS FIRES IN THE MINES OF JIU VALLEY MINING BASIN. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200422 |