بررسي تأثير پارامترهاي مؤثر بر اطفاي آتش در تونل زغال‌سنگ در حال پيشروي

Investigation of the effect of several impressive parameters on fire extinguishing in a progressive coal tunnel

در اين پژوهش با استفاده از نرم‌افزار شبيه‌ساز ديناميكي آتش، اثرات وجود نازل، انشعابات و فن تهويه هوا بر آتش‌سوزي در يك راهروي تونل معدن زغال‌سنگ در حال پيشروي به طول 40 متر بررسي شده است. اين مطالعه نشان داده است وجود نازل علي‌رغم كاهش ميدان ديد به سبب تبخير آب، سبب كاهش دماي سرتاسر راهرو و كاهش غلظت كربن دي اكسيد به اندازه 15000 پي‌پي‌ام در دورترين نقطه راهرو خواهد شد. وجود انشعاب در يك راهروي تونل معدني، علاوه بر تأمين مسير تخليه از محل آسيب‌ديده، سبب افزايش مدت‌زمان ايمن ماندن نقاط مختلف معدن از نظر دما و غلظت گازهاي مضر حاصل از آتش‌سوزي خواهد شد؛ از طرفي اگر انشعاب نزديك به آتش باشد، به دليل تأمين اكسيژن مورد نياز، منجر به گسترش آتش خواهد شد. وجود فن دمشي به منظور تهويه هوا در راهروي تونل علي‌رغم اطفاي سريع‌تر آتش و كاهش 46 درصدي ميانگين دماي روي منبع آتش، سبب افزايش غلظت كربن مونو اكسيد به مقدار 7/5 پي‌پي‌ام در دورترين نقطه راهرو خواهد شد. همچنين استفاده از نازل‌هاي متصل به ترموكوپل به سبب نداشتن تأخير زماني نسبت به اسپرينكلرها، در مهار آتش مؤثرتر عمل مي‌كنند و سبب كاهش 69 درصدي دما بر روي منبع آتش خواهند شد.

Using Fire Dynamic Simulator (FDS) software, this study investigates the effects of sprinklers, branches and blowing fan on fire in a 40-meter-long coal mine tunnel corridor. This study has shown that nozzles, despite reducing the visibility due to water evaporation, will reduce the temperature throughout the corridor and reduce the concentration of carbon dioxide by 15,000 ppm at the farthest point. A branch in a corridor and providing an evacuation route from the damaged area will increase the time for different parts of the mine to remain safe in terms of temperature and the concentration of harmful gases. On the other hand, if the branch is close to the fire, it will cause the fire to spread due to providing the required oxygen. The presence of a blowing fan for ventilation in the tunnel corridor, despite faster fire extinguishing and a 46% reduction in the average temperature on the fire source, will increase the concentration of carbon monoxide by 7.5 ppm at the farthest point. Also, the nozzles connected to the thermocouple, due to the lack of Time Response Index (RTI) compared to sprinklers, are more effective in fire controlling and will reduce the temperature on the fire source by 69%.