Температура вспышки твердых веществ составляет 50–580 °С, а для большинства пород древесины температура вспышки составляет 270–300°С.

Взрывчатые вещества и порох имеют наибольшую скорость горения среди твердых горючих веществ, поскольку они содержат достаточное количество кислорода для полного их сгорания. Они горят под водою, под землею и в герметично закрытых емкостях.

При пожарах практически всегда содержатся продукты неполного сгорания, среди которых встречаются отравляющие и взрывоопасные вещества. При горении наиболее распространенных твердых материалов температура пожара, как правило, не превышает 1300°С.

Более пожароопасными кроме твердых горючих материалов являются жидкие горючие вещества. Они легко вспыхивают, интенсивно горят и создают взрывоопасные смеси. Горение жидких веществ представляет собой сложный физико-химический процесс, который происходит в газовой фазе. В результате выпаривания жидкости над её поверхностью создаётся паровоздушная смесь, что обеспечивает формирование зоны возможного горения.

За основу классификации жидкостей по пожарной опасности принята температура вспышки. Это минимальная температура жидкости, при которой над её поверхностью создаётся паровоздушная смесь при концентрации, достаточной для вспышки от постороннего источника воспламенения.

Наличие факторов, определяющих возможность возникновения, развития и распространения рудничного пожара; нанесения им материального ущерба и угрозы жизни людей, определяет уровень пожароопасности шахты в целом. В общем виде пожароопасность шахты можно представить следующей зависимостью:

 

Р_ш= f (Р_г, Р_о, Р_и, Р_р, Р_м, Р_л), (2)

 

в которой представлены вероятности:

Р_г – наличие горючих веществ, материалов (горючих материалов);

Р_о – наличие окислителя;

Р_и – возникновение опасного теплового импульса;

Р_р – возможность развития и распространения пожара;

Р_м – нанесение материального ущерба;

Р_л – угрозы жизни застигнутых в шахте людей.

 

Факторы, характеризующие пожароопасность, можно представить как сложные вероятности, являющиеся функциями других условных факторов.

Снижение пожароопасности шахты может быть достигнуто ограничением применения горючих материалов и веществ, заменой их негорючими, улучшением технологии выемки угля.

Пожароопасность горных выработок может быть снижена путем уменьшения окислителя (кислорода рудничного воздуха). Это может быть достигнуто надежной герметизацией выработанного пространства и погашенных выработок, ох полным или частичным заливанием или заполнением инертными газами.

 

Вероятность возникновения опасного теплового импульса может быть снижена осуществлением пожарной профилактики при эксплуатации оборудования и ведении технологических процессов, в частности, при применении ленточных конвейеров, электрооборудования и кабельных сетей, при ведении взрывных, электро- и газосварочных работ, а также при выборе системы разработки пластов, склонных к самовозгоранию углей.

Развитие и распространение пожара зависят от степени горючести сосредоточенных в месте возникновения пожара материалов, их количества и размещения в горной выработке, скорости вентиляционного потока, а также от эффективности противопожарной защиты, могут быть ограничены снижением наличия горючих веществ, материалов, содержащего их оборудования и путем совершенствования противопожарной защиты, вплоть до полной автоматизации тушения.

Материальный ущерб, нанесенный пожаром, зависит от стоимости выработок и расположенного в них оборудования, которые могут быть уничтожены пожаром, и затрат на его тушение. Все это, в свою очередь, зависит от интенсивности развития и распространения пожара, т.е. от тех же факторов, что и Р_р.

Вероятность угрозы жизни людей при пожаре зависит от наличия людей в выработках, заполненных продуктами горения, токсичности этих продуктов, обеспечения людей самоспасателями, наличие исправных запасных выходов, управляемой вентиляции, правильно составленного и своевременного введения в действие ПЛА. Снижение угрозы жизни людей может быть достигнуто прежде всего уменьшением всех рассмотренных выше вероятностей, действенной профилактикой по обеспечению безопасности и эвакуации застигнутых пожаром людей, а также сокращением количества трудящихся, занятых на подземных работах, за счет повышения производительности труда на базе комплексной механизации и автоматизации всех технологических процессов, вплоть до полного перехода на возможную выемку угля.

На основании приведенного анализа пожароопосности шахты можно сделать вывод, что вероятность возникновения и развития пожара до того и иного уровня материального ущерба, а также количества и тяжести несчастных случаев зависят от количества применяемых в горных выработках и расположенном в них оборудовании горючих материалов и степени их горючести, от возможности возникновения опасных для этих материалов тепловых импульсов.

Для общей вероятности оценки пожароопасности отдельных объектов угольных шахт принята методика, предложенная В.Т. Хорольским с соавторами, разработанная на основании статистических данных.

Методика расчета пожароопасных шахт / В.Т. Хорольский, А.Б. Захаров, Ю.Н. Шульга и др. Горноспасательное дело, 1971, вып.4.

Эта методика может применяться для ориентировочного определения наиболее пожароопасных объектов с целью проведения на них соответствующих профилактических мероприятий. Однако указанная методика дает возможность получать только ретроспективную, а не перспективную оценку пожароопасности, т.е. только для условий, с учетом которых эти данные получены.

Таким образом, внедрение новых материалов, оборудования и технологических схем требует осуществления специальных, в некоторых случаях принципиально новых пожарно-профилактических мероприятий, разработка которых вероятностными методами на основании статистических данных не представляется возможной, так как эти данные на момент внедрения новых решений отсутствуют.

 

Для разработки указанных мероприятий возникает необходимость определения в первую очередь степени пожарной опасности использования тех или иных материалов и оборудования. Для этой цели применяются различные методы определения показателей пожарной опасности материалов.

Так как пожарная опасность в угольных шахтах зависит, в основном, от наличия в них горючих материалов, то при её оценке необходимо рассмотреть их свойства и степень горючести, которые благоприятствуют возникновению или развитию пожара.

Оценку пожарной опасности горючих материалов проводят на основании исследования их свойств. При этом определяют следующие основные показатели: группу горючести; температуру воспламенения; температуру самовоспламенения; температуру вспышки; область воспламенения; температурные пределы воспламенения паров.

Значение температуры вспышки используется при оценке качества и классификации жидкостей и плавящихся твердых веществ по воспламеняемости, а область воспламенения - по оценке пожароопасности жидкостей.

Так как одной из наиболее эффективных мер снижения пожароопасности шахт является ограничение применения в них горючих материалов, а также замена их негорючими и материалами с низкой горючестью, то первостепенное значение имеет оценка их горючести.