Параметры пожара в начальной стадии и место расположения очага

Опираясь на информацию обизменении концентрации оксида углерода и воздухораспределении на аварийном участке, экспертная комиссия оценила природу возникновения пожара и определила место его расположения.

Информация, полученная от датчикаСОсистемы УТАС, расположенного за камерой смешивания на магистральном конвейерном штреке ЗП (МКШ), позволяет заключить, что  на момент аварии фоновое значение концентрации оксида углерода составляло, примерно, 0,0007%. В районе 20часов 30 минут 16.11.20г (см. рисунок 19.1) датчиком зафиксирован рост концентрации СО  до 0,0008%, что уже дает основания  говорить о появлениипервых признаковгорения или высокотемпературного окисления.

 Примерно через 1 час 30 минут(в 21 час. 45мин.)  на показания датчика СО произошло кратковременное наложение потока СО от взрывных работ, производившихся в конвейерном штреке 6-й западной лавы ЗП в 21 час. 14 минут. Задержка момента всплеска СО, зафиксированная  датчиком УТАС, соответствует продолжительности движения газа от места взрыва до датчика (около 30 минут).

После прекращения действия потока СО от взрывных работ показания датчика снизились до значения  0,0009%,  а к 2 часам 20 минутам 17.11.20 г. достигли уже значения 0,0012%. Однако далее динамика развития пожара резко изменилась. По датчику СО в 4 часа 35 минут (а, фактически, в 4 часа 05 минут) зафиксировано  мгновенное увеличение концентрации СО, примерно, в 4 раза - до значения 0,0055%. С учетом фонового значения СО фактическая кратностьN увеличения потока продуктов горения (в том числе СО) составила 9,6:

 фоновая концентрация СО;

 концентрация СО после всплеска, зафиксированного в 4 часа 35 минут;

 концентрация СО до всплеска.

Анализируя приведенную выше динамику СО, экспертная комиссия пришла к следующему выводу. Независимо от того, какой именно материал воспламенился изначально, примерно в 4час. 05мин. на аварийном участке уже имело место горение метана. Вывод сделан на том основании, что никакое другое горючее вещество, находившееся на аварийном участке, не способно обеспечить такую же динамику роста выхода продуктов горения, какая наблюдалась в вышеуказанный момент времени.

Поскольку показания датчика СО, установленного на основной исходящей струе аварийного участка, были равны нулю, был сделан однозначный вывод о том, что зона горения располагалась в выработанном пространстве лавы в районе неконтролируемой части конвейерного штрека 5-й западной лавы ЗП.

Максимальная интенсивность горения метана наблюдалась в момент его воспламенения и оценивается величиной порядка

 расход воздуха в месте установки датчика УТАС на оксид углерода на МКШ, м³/мин.;  м³/мин.;

 максимальное значение концентрации СО, зафиксированное датчиком СО на МКШ в 4 часа 35 мин., %;

 плотность газового потока, проходящего в месте установки датчика УТАС на оксид углерода,  кг/м³;

 среднестатистическое значение отношения CO₂/CO; ;

 стехиометрический коэффициент химической реакции СН₄ + О₂ ;

1,3 кг/мин (массовая интенсивность горения)или интенсивность горения в единицах объема (метана) - 1,8 м³/мин.

Среднее значение интенсивности горения метана - 0,8 м³/мин.

До момента резкой активизации пожара, зафиксированного датчиком СО за камерой смешивания в 4 часа 35 минут, в течение примерно 4 часов интенсивность горения была на порядок ниже - около 0,08-0,12 кг/мин. и сохраняла тенденцию к плавному увеличению.

Таким образом, комиссия пришла к выводу, что возникновение и развитие пожара на ранней его стадии могло происходить по двум схемам:

- возгорание небольшого количества твердого материала с температурой ниже 650⁰С - медленное развитие горения - рост температуры в зоне горения выше 650⁰С - воспламенение метана;

- воспламенение и длительное горение малого источника метана - воспламенение более мощного источника метана.

Поскольку активизация процесса горения, отмеченная датчиком СО в районе 4 час. 35 мин., произошла до изменений параметров проветривания аварийного участка, более вероятной следует считать первую схему.