火災自動報警系統(tǒng)在煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用

何麗微

（中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司，遼寧沈陽 110015）

煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)由煤炭加工、矸石處理、材料和設備輸送等構成，其中地面煤炭加工系統(tǒng)有受煤、篩分、破碎、選煤、儲存、裝車等主要環(huán)節(jié)。煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)設備種類繁多，而且煤礦在生產(chǎn)和儲運過程中產(chǎn)生大量可燃性粉塵，容易引發(fā)火災事故?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)是一種安裝在建筑物或其他場所，使人們能及早發(fā)現(xiàn)火情并采取有效措施控制和撲滅火災的自動消防設備，是人們撲救火災的有力工具，對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)起到了非常重要的作用。

1 火災自動報警系統(tǒng)的構成

火災自動報警系統(tǒng)是根據(jù)煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模和建筑物的特點等因素建立起來的，通常由火災探測器、手動火災報警按鈕、火災聲光警報器、分布式光纖測溫系統(tǒng)、消防專用電話、消防應急廣播、手動火災控制盤、消防炮系統(tǒng)、火災報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防電源、可燃氣體探測系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)等組成[1]。

2 消防控制室的設置

1）消防控制室的設置要求。煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)設置的火災自動報警系統(tǒng)或是自動滅火系統(tǒng)，通常具有消防聯(lián)動控制功能，因此大都需要設置消防控制室。消防控制室是煤礦地面生產(chǎn)工程中消防系統(tǒng)的信息中心、控制中心、日常運行管理中心和各自動消防系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視中心，也是發(fā)生火災和日常火災演練時的應急指揮中心。不同的工程項目有時會根據(jù)實際需要，將消防控制室與生產(chǎn)調(diào)度室或其他弱電系統(tǒng)的控制室合用，這種情況下消防系統(tǒng)的設備就需要集中設置在一起，并且要與其他設備之間設置非常明顯的間隔。當工程規(guī)模較大，占地或工程占線特別長時，也可能需要設置多個消防控制室，需要確定哪個是主消防控制室、哪個是分消防控制室。主消防控制室能夠顯示共用消防設備的狀態(tài)信息，并且能實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)共同的消防設備的控制；主消防控制室還要能顯示各分消防控制室內(nèi)消防設備的狀態(tài)信息，能夠控制分消防控制室內(nèi)的消防設備，以及其對應的消防系統(tǒng)和設備；各分消防控制室內(nèi)的消防設備之間不能夠相互控制，但是可以相互傳輸和顯示狀態(tài)信息。

2）消防控制室內(nèi)的主要設備。消防控制室內(nèi)通常設置火災報警控制器、消防聯(lián)動控制器、可燃氣體探測系統(tǒng)主機、消防控制室圖形顯示裝置、分布式光纖測溫系統(tǒng)主機、消防專用電話總機、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)控制裝置、消防應急廣播控制器、消防電源、消防炮主機、手動控制盤等設備。消防控制室內(nèi)必須設有用于火災報警的外線電話。

3 設備選擇與設置

3.1 火災探測器的選擇

1）生活、辦公類建筑火災探測器的選擇。對于綜合樓、辦公樓、宿舍、調(diào)度樓等生活、辦公類建筑，根據(jù)建筑的用途、層高、建筑特點等選擇相適應的點型感煙、感溫或復合型探測器。如辦公樓的廳堂、辦公室、計算機房、通信機房、樓梯、走道、車庫、檔案室、宿舍房間等均適宜選擇點型感煙探測器。

2）生產(chǎn)類建筑火災探測器的選擇。對于生產(chǎn)類的建、構筑物，探測器的選擇需要綜合考慮建筑的層高、用途、設備特點、空間布局以及物料的特性、探測器的適用范圍等諸多因素。配電室可安裝點型感煙探測器；泵房等濕度較大的地方，可采用點型感溫火災探測器；對于運煤系統(tǒng)的轉運站、碎煤機室、運煤棧橋等建筑，根據(jù)發(fā)電廠與變電站設計防火標準的規(guī)定，可采用纜式線性感溫探測器[2]。纜式線型感溫探測器還適用于電纜橋架、電纜溝、電纜隧道、電纜豎井、電纜夾層等電纜敷設的場所，以及不適合安裝點型探測器的悶頂、夾層，各種帶式輸送機等場所。特別是對于帶式輸送機，在長距離煤炭輸送系統(tǒng)中，帶式輸送機動則幾公里甚至幾十公里長，將纜式線型感溫探測器敷設在帶式輸送機托輥兩側，能起到非常好的火災探測預警作用[3]。纜式線型感溫探測器在皮帶輸送裝置上敷設示意圖如圖1。而分布式光纖感溫探測器以其測量距離遠，適于遠程監(jiān)控，具有抗電磁干擾能力強，在高電磁環(huán)境中可以正常工作，且靈敏度高，測量精度高、壽命長，成本低等優(yōu)點，在煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。對于筒倉的倉上和倉下、汽車卸煤坑的地下部分、帶式輸送機的暗道等地下場所，應增設可燃氣體探測器，主要是選用一氧化碳探測器和甲烷探測器。

圖1 纜式線型感溫探測器在皮帶輸送裝置上敷設示意圖

3.2 手動火災報警按鈕的設置

火災自動報警系統(tǒng)需要設置手動火災報警按鈕以方便人們發(fā)現(xiàn)火情時迅速給系統(tǒng)發(fā)出信號，手動火災報警按鈕的設置要依據(jù)防火分區(qū)的劃分進行，每1 個防火分區(qū)至少設1 個。設置于建筑出入口處或疏散通道等明顯而且便于操作的地方，并要實現(xiàn)從1 個防火分區(qū)內(nèi)的任何地方，到最近的手動火災報警按鈕，其步行距離要小于等于30 m。手動火災報警按鈕可以采用壁掛的安裝方式，底邊距地面高度設置為1.3～1.5 m，為了便于識別需設置明顯標志。

3.3 火災警報器的設置

火災警報器設置在建筑的明顯部位，如建筑內(nèi)部拐角、轉載站、破碎樓、帶式輸送機棧橋樓層的樓梯口等?；馂木瘓笃髟O置的位置盡量均勻，聲壓級要高于60 dB；在環(huán)境噪聲高于60 dB 的場所，聲壓級比背景噪聲要高出15 dB[4]。

3.4 消防應急廣播揚聲器及消防專用電話的設置

1）在生產(chǎn)車間和綜合樓、辦公樓內(nèi)需設置消防應急廣播，當揚聲器設置場所的環(huán)境噪聲高于60 dB 時，在播放范圍內(nèi)最遠點的聲壓級，應比背景噪聲至少高15 dB。

2）消防專用電話網(wǎng)絡必須要獨立設置消防通信系統(tǒng)。消防控制室的內(nèi)部要設消防專用電話主機。消防專用電話系統(tǒng)的多線制系統(tǒng)，每個電話分機需單獨進行與總機連接。消防專用電話分機應設置在以下場所：變配電室、消防水泵房、主要通風和空調(diào)機房、計算機網(wǎng)絡機房以及操作滅火控制系統(tǒng)裝置的地方或廠區(qū)消防站、消防控制室、調(diào)度室、消防電梯機房，或者與消防聯(lián)動控制有關的部位。消防電話分機要安裝在方便使用的明顯部位，安裝時要固定牢，為了與普通電話區(qū)分開，應有明顯標識。

3.5 模塊的設置

報警區(qū)域內(nèi)要設置模塊箱，由金屬材料制成，模塊需設置在對應報警區(qū)域的模塊箱中，并且要集中。配電（控制）柜（箱）內(nèi)不可設置模塊。模塊與報警區(qū)域內(nèi)的設備對應控制，不能跨報警區(qū)域控制。防爆場所設置的模塊需安裝在防爆箱內(nèi)。

3.6 特殊場所設備的選型及分系統(tǒng)主機的配置

1）對于生產(chǎn)或儲運原煤、褐煤的封閉式帶式輸送機棧橋、轉運站、破碎樓、暗道、儲煤場等封閉場所，火災報警系統(tǒng)的相關設備應采用粉塵防爆型，并根據(jù)實際所選擇的報警設備需求配置安全柵等相關元器件。

2）分布式光纖測溫系統(tǒng)、可燃氣體探測系統(tǒng)、消防炮所連接的上位機工作站，可根據(jù)工程規(guī)模及實際需要進行配置。

3.7 其它設備的設置要求

手動火災報警按鈕、火災探測器或模塊等設備，要連接到消防聯(lián)動控制器或火災報警控制器上，火災報警控制器所連接的設備總數(shù)和地址總數(shù)，不能大于3 200 點；每1 條總線回路所連接的設備總數(shù)不宜大于200 點；消防聯(lián)動控制器或火災報警控制器（聯(lián)動型）所連接的設備總數(shù)和地址總數(shù)，不應大于1 600 點，每1 條聯(lián)動總線回路所連接的設備總數(shù)不宜大于100 點；無論是火災報警控制器還是消防聯(lián)動控制器，所連接設備和地址總數(shù)都要留有不少于額定容量10%的余量[5]。

總線斷路隔離器能夠避免分支線路短路對整個系統(tǒng)正常工作的影響，因此規(guī)定每只總線短路隔離器所保護的探測器、報警按鈕和模塊等消防設備數(shù)量的總和不可大于32 個；在跨越防火分區(qū)時，總線上也要設置總線短路隔離器。

4 導線選擇及線路敷設

1）對于50 V 以下供電的控制線路以及傳輸線路，需采用電壓等級不低于交流300/500 V 的銅芯銅芯電纜或絕緣導線。對于交流220/380 V 的供電和控制線路，采用電壓等級不低于交流450/750 V 的銅芯電纜或銅芯絕緣導線[6]?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)的供電線路、消防聯(lián)動控制線路采用耐火銅芯電線電纜，報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等傳輸線路采用阻燃或阻燃耐火電線電纜。

2）線路暗敷設時，需要對線路進行穿管保護，保護管可采用金屬管、可撓（金屬）電氣導管，要敷設在不燃燒體的結構層內(nèi)，對于保護層厚度要求是不小于30 mm；線路明敷設時，采用金屬管、可撓（金屬）電氣導管或金屬封閉線槽保護。礦物絕緣類不燃性電纜可明敷。敷設線路時盡量避開可能受到的機械損傷、振動、腐蝕、紫外線照射以及可能受熱的地方，不能避開時要采取預防措施[7]。

3）不同電壓等級的線纜不應穿入同一根保護管內(nèi)[8]，當合用同一線槽時線槽內(nèi)應有隔板分隔。

4）所有連接消防系統(tǒng)設備的信號線以及控制電纜、電線等的選型必須滿足消防局的要求，阻燃或耐火型控制電纜、電線，要求質(zhì)量可靠。所有線槽均采用耐火線槽；金屬線槽穿過防火分區(qū)及樓層時應在安裝完畢后，將其用防火材料封堵。

5 結語

火災自動報警系統(tǒng)在煤炭開采、洗選及煤炭儲存、運輸中占據(jù)著重要的地位。科學合理有效地設置高科技智能化防火系統(tǒng)，合理地進行火災自動報警系統(tǒng)的設備配置，在投入使用后要確保萬無一失。隨著科學技術的發(fā)展，火災自動報警系統(tǒng)也將向網(wǎng)絡化、智能化及多樣化方向發(fā)展，火災自動報警系統(tǒng)將形成報警、救援、管理及服務等多種功能，成為煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)安全保障的重要組成部分。