在礦山環(huán)境中，無(wú)論對(duì)從事地上工作還是井下作業(yè)的人來(lái)說(shuō)，火災(zāi)都是最大的威脅之一。稍有不慎一瞬間就可能引發(fā)一場(chǎng)災(zāi)難性的大火，所以在其軌道上預(yù)防火災(zāi)是首要問(wèn)題。

美國(guó)勞動(dòng)部礦山安全與健康機(jī)構(gòu)指出，20世紀(jì)，特別是在過(guò)去的25年里，采礦業(yè)在安全及健康方面取得了顯著的進(jìn)步。但是，采礦業(yè)仍然存在著高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境，火災(zāi)的影響會(huì)造成災(zāi)難性的后果。

1、地上地下挑戰(zhàn)重重

根據(jù)美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全與衛(wèi)生研究院(NIOSH)的調(diào)查，電氣短路和設(shè)備故障是引起美國(guó)礦山火災(zāi)的主要原因。從1990—2007年，美國(guó)采礦業(yè)共報(bào)告發(fā)生1601起火災(zāi)——平均每年發(fā)生火災(zāi)89起。所以，不斷發(fā)生的礦山火災(zāi)在令人擔(dān)憂的同時(shí)，也進(jìn)一步凸顯出識(shí)別和消除潛在危害的重要性。

在過(guò)去的幾年里，地下主要工作區(qū)在健康與安全方面進(jìn)行了一些的改進(jìn)，但煤礦使用的設(shè)備卻沒(méi)有改變，存在著引發(fā)大火的火災(zāi)隱患。

很多這類設(shè)備都被放置在柜子里——通常被稱為“微小環(huán)境”(micro—environments)——包括放置必要的電氣控制設(shè)備的柜子。這些設(shè)備與工人的生存休戚相關(guān)。然而，煤礦還存在著很多其他“微小環(huán)境”的消防安全挑戰(zhàn)。這些微小環(huán)境包括從應(yīng)急照明設(shè)備一直到基本電纜設(shè)施、發(fā)電機(jī)、蓄電池和UPS(無(wú)間斷供電)設(shè)備、輸送機(jī)、升降機(jī)、控制室，變電站和燃料儲(chǔ)備。難怪美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全與衛(wèi)生研究院礦山安全與衛(wèi)生研究消防處得出結(jié)論說(shuō)“火災(zāi)探測(cè)是井下安全的重要部分”。

2、盲目迷信的陷阱

盲目迷信就是一種沒(méi)有真正理解、感知或辨別的相信。就煤礦安全而論，決不能任由這種盲目迷信泛濫。不幸的是，這種盲目迷信是一種很容易滋生的心態(tài)，特別是在一個(gè)視安全為首要議事日程的環(huán)境中。例如，人們很容易相信，一旦安裝了滅火系統(tǒng)，就可以高枕無(wú)憂，不用每天再采取措施檢查其工作狀態(tài)了。更糟的是，應(yīng)急培訓(xùn)，盡管非常重要和值得推薦，也會(huì)助長(zhǎng)那種錯(cuò)誤觀念，即柜子、外殼或隔間里的小火很快會(huì)被發(fā)現(xiàn)、控制和處理?？杀氖牵蛇@種錯(cuò)誤觀念所造成的嚴(yán)重后果，在歷史上比比皆是，其嚴(yán)重程度需要用失去的生命和被毀的財(cái)產(chǎn)來(lái)衡量。

現(xiàn)實(shí)情況是，許多災(zāi)難都始于并不起眼的小火——常常在很短的時(shí)間內(nèi)就釀成一場(chǎng)重大火災(zāi)。在地面，消防安全挑戰(zhàn)主要在重礦和機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和撕裂系統(tǒng)，因此這些地方也是消防安全措施投資最可能獲得最大影響和回報(bào)的地方。根據(jù)美國(guó)國(guó)土安全部國(guó)家消防事故調(diào)查系統(tǒng)和美國(guó)消防協(xié)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，機(jī)械和電氣故障是引起大部分非公路用設(shè)備火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)?，最常?jiàn)的起火點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)艙或附近。唯一真正有效的解決方法就是為這些“微小環(huán)境”——地上和地下——提供自身安全并針對(duì)特殊風(fēng)險(xiǎn)的專用火災(zāi)探測(cè)與滅火設(shè)備。這需要使用久經(jīng)考驗(yàn)的、完全獨(dú)立的技術(shù)，不需要外接電源，不受大氣污染，并能承受艱苦的工作環(huán)境。

3、地下火災(zāi)威脅

卡耶里(~ayeli)是土耳其東北部黑海岸邊里澤省的一個(gè)地下銅錫礦，雇有450多名工人，外加159名承包商。它是土耳其儲(chǔ)量最大的銅礦之一，日產(chǎn)礦石3000to該礦管理人員認(rèn)定該礦的主要“封閉式”火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)是地下泥漿泵和電控箱。為了提供充分的消防保護(hù)，公司起草了一份基本要求一覽表，包括：

(1)需要提供100％的應(yīng)急反應(yīng)的可靠性。

(2)火災(zāi)發(fā)生后，在火勢(shì)擴(kuò)大和蔓延之前，準(zhǔn)確滅火的能力。

(3)不受振動(dòng)或充滿塵埃的地下環(huán)境、碎石和氣流的影響。

(4)提供全天候、無(wú)監(jiān)護(hù)保護(hù)。

(5)不需要外部電源或可能造成系統(tǒng)操作失靈的其它動(dòng)力。

(6)本質(zhì)安全、符合礦業(yè)安全要求的高標(biāo)準(zhǔn)。

在對(duì)幾個(gè)可行的解決辦法進(jìn)行詳盡的思考之后，明顯感到還有其它一些要求應(yīng)當(dāng)添加到原來(lái)的要求一覽表中。這些要求包括一個(gè)將火災(zāi)探測(cè)和滅火完全融為一體的解決辦法，這種解決辦法可以使用適合特殊火災(zāi)危險(xiǎn)和被保護(hù)設(shè)備的滅火劑。為確保火災(zāi)后礦井恢復(fù)生產(chǎn)，重要的是確認(rèn)選擇使用滅火劑的解決辦法，在噴灑時(shí)，不會(huì)損壞應(yīng)保護(hù)的設(shè)備。避免費(fèi)時(shí)耗力的清理行動(dòng)對(duì)災(zāi)后礦井恢復(fù)生產(chǎn)也是非常重要的。

4、礦山車輛的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)

在對(duì)沉重的礦石輸送帶尋求保護(hù)時(shí)，保加利亞的Assare1．MedetJSC(以下簡(jiǎn)稱JSC)銅礦的管理也得出相似的結(jié)論。然而，對(duì)于這個(gè)基本要求一覽表，該公司補(bǔ)充說(shuō)，解決辦法必須能夠應(yīng)付保加利亞差別很大的溫度變化。冬天溫度可降至一5℃，而夏天溫度可高達(dá)28~C。還有一點(diǎn)很重要，就是解決辦法不能威脅到受保護(hù)設(shè)備的操作和維護(hù)，或需求過(guò)多空間進(jìn)行滅火劑的存儲(chǔ)，因?yàn)檩斔蛶У臋C(jī)艙空間有限。

JSC銅礦是保加利亞最大的露天開(kāi)采的銅礦和加工公司，生產(chǎn)約天然銅精礦20萬(wàn)t／a，并加工銅1300萬(wàn)t／a——超過(guò)保加利亞全國(guó)一半的銅產(chǎn)量。位于斯雷德那山脈(SashtinskaSrednaGoraMountains)，拉那基亞里斯特(Panagyurishte)鎮(zhèn)的西北部，保加利亞首都索非亞的東邊90km的JSC銅礦占地面積20000A(英畝)，平均海拔1000In。因此，不難理解，發(fā)動(dòng)機(jī)火災(zāi)對(duì)這些龐大的機(jī)器(見(jiàn)圖1)所造成的損失或嚴(yán)重?fù)p害會(huì)嚴(yán)霞影響生產(chǎn)計(jì)劃，傳輸帶可能要進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的修理，甚至花費(fèi)上萬(wàn)美元的代價(jià)重新更換。沒(méi)有控制的發(fā)動(dòng)機(jī)火災(zāi)也將設(shè)備操作員置于嚴(yán)重的受傷或死亡的危險(xiǎn)境地。

圖1 工人正在維修火災(zāi)損壞的設(shè)備

    然而，我們需要對(duì)這些傳輸車輛顯現(xiàn)出的火災(zāi)危險(xiǎn)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真思考，探測(cè)和滅火的解決方法是否能夠提供最大限度的保護(hù)。除了傳輸帶的燃料和燃油管路的破裂，還要考慮到整個(gè)機(jī)艙里的易燃液體。這些液體包括液壓、閘、自動(dòng)傳輸和動(dòng)力轉(zhuǎn)向液體，鄰發(fā)動(dòng)機(jī)組上積累的易燃油脂，磨損或損壞的電很容易成為起火點(diǎn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)和機(jī)艙周圍運(yùn)動(dòng)著的氣流動(dòng)力是另一個(gè)因素;

它可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p害傳統(tǒng)檢測(cè)與滅火系統(tǒng)的性能和可靠性、這是因?yàn)楦邷睾突鹧嫱ǔＪ菑幕鹪刺幧鸬难援?dāng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就被帶到其他地方。眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)和周圍積累起來(lái)的污垢、強(qiáng)烈的溫度變化和振動(dòng)也是導(dǎo)致傳統(tǒng)的探測(cè)與滅火系統(tǒng)不能提供快速準(zhǔn)確的火災(zāi)探測(cè)與滅火的重要因素。這樣勢(shì)必使JSC銅礦放棄幾種可能的解決方案，包括那些只進(jìn)行探測(cè)或只進(jìn)行滅火的非綜合性解決方案。

5、綜合探測(cè)與滅火

    在土耳其卡耶里礦和保加利亞JSC礦這兩種情況下，決定選擇管式火災(zāi)探測(cè)與滅火系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究，雙方都選擇了美國(guó)防火帶國(guó)際(US-based FiretraceInternational)的防火帶系統(tǒng)。該系統(tǒng)目前保護(hù)著世界各地150 000套設(shè)備。每套防火帶系統(tǒng)都包含一個(gè)附在防火帶檢測(cè)管上面的滅火劑缸。這是根據(jù)使用目的開(kāi)發(fā)出的防漏管，在卡耶里礦蜿蜒穿過(guò)設(shè)備箱和泥漿泵外殼，在JSC礦穿過(guò)傳送帶的發(fā)動(dòng)機(jī)艙。

    高溫或火焰會(huì)迅速導(dǎo)致管線破裂，滅火劑自動(dòng)流出，在起火點(diǎn)未形成火勢(shì)之前迅速準(zhǔn)確地將火熄滅。對(duì)這兩家礦山的管理來(lái)說(shuō)，與許多其他滅火系統(tǒng)不同，滅火帶只能被戍火激活，所以不可能有假警報(bào)或影響采礦作業(yè)的不必要的滅火劑釋放。值得注意的是，這是世界上唯一被UL列人名單、經(jīng)FM批準(zhǔn)，而且有CE標(biāo)志的管式系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)，是經(jīng)過(guò)測(cè)試的火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)與滅火系統(tǒng)。

                圖2管式火災(zāi)探測(cè)與滅火系統(tǒng)

   卡耶里地下工程使用防火帶直接系統(tǒng)和防火帶間接系統(tǒng)。在直接系統(tǒng)中，防火帶管道探測(cè)具有雙重功能:它既是探測(cè)裝置，同時(shí)也是滅火劑的傳送系統(tǒng)。而間援系統(tǒng)則將管道用作探測(cè)和系統(tǒng)激活設(shè)備，但不用于滅火的排放。耐化學(xué)品的管道的破裂會(huì)導(dǎo)致壓力下降，導(dǎo)致系統(tǒng)的間接閥門(mén)啟動(dòng)。這種轉(zhuǎn)移從探測(cè)管流出，滅火劑通過(guò)漫射噴嘴從滅火劑缸里排放出來(lái)充滿整個(gè)空間。滅火劑缸的壓力表允許快速排放，而且便于檢查，確保系統(tǒng)正常工作。

6、滅火劑的選擇

    滅火劑的選擇對(duì)這兩家礦都很關(guān)鍵?？ㄒ锏V山項(xiàng)目選擇了兩種專門(mén)風(fēng)險(xiǎn)滅火劑—ABC干粉是保護(hù)泥漿泵外殼的，而3M Novec1230消防液則是用來(lái)保護(hù)礦一上的電控箱的。使用滅火帶直接系統(tǒng)的JsC銅礦的傳送帶也是使用ABC干粉。

    ABC干粉末可以通過(guò)在182一205℃之間熔化隔離A類火災(zāi)—那些可自由燃燒的材料，如木材、紙張、紡織品和其他碳質(zhì)材料引起的火災(zāi)。干粉還可以通過(guò)梭蓋所保護(hù)設(shè)備的表面打破B類和C類(在美國(guó)為B類)火災(zāi)—那些涉及易燃液體如汽油、柴油、溶劑、潤(rùn)猾劑和酒精，以及易燃?xì)怏w如丁烷和丙烷的火災(zāi)—的連鎖反應(yīng)    在這些應(yīng)用中使用ABC干粉的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是釋放時(shí)，會(huì)留下殘?jiān)@些殘?jiān)鼤?huì)吸收吸燃液體，有助于避免復(fù)燃。干粉顆粒往往太大，無(wú)法穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣過(guò)濾器，所以系統(tǒng)排放后，只有暴露的發(fā)動(dòng)機(jī)外表需要通過(guò)擦拭、吸塵或清洗進(jìn)行清潔。

    3 M Novec 1230消防液是最新的潔凈型滅火劑，可迅速撲滅A,B和C類火災(zāi)，沒(méi)有損害精密的電器設(shè)備的熱沖擊風(fēng)險(xiǎn)。 它不導(dǎo)電 ，無(wú)腐蝕 ， 而且不會(huì)留下油

漬 ，因此 ，釋放后 ，無(wú)需清理。 按低蒸汽壓力儲(chǔ)存 ，釋放時(shí)，使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于滅火劑飽度和度或冷凝水平 的濃縮液 ，變成無(wú)色 、無(wú)味的氣體。