Pożary zlokalizowane w grupowych prądach powietrza świeżego stanowią wielkie zagrożenie dla załogi, ponieważ niebezpieczne dla życia i szkodliwe dla zdrowia gazy pożarowe mogą objąć całą kopalnię lub dużą jej część. Ognisko pożaru usytuowane na początku rejonowego prądu powietrza wywołuje duże zagrożenie, lecz zwykle mniejsze niż przy pożarach w grupowych prądach powietrza świeżego. Jeżeli pożar powstanie na końcu rejonowego prądu powietrza lub w grupowym prądzie powietrza zużytego, wtedy zagrożenie załogi gazami pożarowymi jest zazwyczaj małe.
Do zadań kierownictwa każdej akcji pożarowej należy zapewnienie bezpieczeństwa załodze. W czasie pożaru podziemnego załogę zagrożoną gazami pożarowymi wycofuje się ze strefy zagrożenia pożarowego do nie zadymionych prądów powietrza świeżego. Występują jednak przypadki, w których dla ratowania załogi dołowej konieczne jest przeprowadzenie zmiany kierunków przepływu powietrza w części lub w całej kopalni, czyli przeprowadzenie rewersji wentylacji w kopalni. Zdarza się to wówczas, gdy pożar powstanie w szybie wdechowym, na podszybiu szybu wdechowego lub w grupowym prądzie powietrza świeżego.
Po wykonaniu rewersji wentylacji powietrze świeże dopływa do kopalni szybem wentylacyjnym, natomiast gazy pożarowe wypływają szybem wdechowym. Podczas rewersyjnej wentylacji kopalni gazy pożarowe występują jedynie na odcinku od ogniska pożaru do zrębu szybu wdechowego, dzięki czemu jest możliwe wycofanie zagrożonej załogi z dołu kopalni.
Wg przepisów górniczych wentylatory główne powinny być wyposażone w urządzenia do zmiany kierunku prądu powietrza. Urządzenia te muszą być utrzymane w takim stanie, aby w każdej chwili mogły być użyte i pozwalały na zmianę kierunku przewietrzania w ciągu co najwyżej 20min. Przepisy górnicze nakazują także stosowania podwójnych tam went. z drzwiami otwieranymi w przeciwne strony we wszystkich wyrobiskach łączących bocznice went., którymi płyną prądy powietrza świeżego i zużytego.
Rewersja wentylacji w czasie pożaru jest b. niebezpiecznym manewrem went. w każdej kopalni, szczególnie w kopalniach metanowych.
Rewersja wentylacji w kopalni może być dokonana przez:
-zmianę kierunku działania wentylatora głównego przewietrzania
-uruchomienie specjalnego wentylatora rewersyjnego
wlewanie wody do szybu wydechowego
Zmianę kierunku działania wentylatora promieniowego lub osiowego nie rewersyjnego osiąga się za pomocą odpowiedniego kanału obiegowego, klap i tam, zwanych rewersyjnymi.
Jeśli wentylator osiowy jest rewersyjny, wtedy do wykonania za jego pomocą rewersji wentylacji wystarczy zmienić kierunek obroty wirnika.
Wsp. sprawności wentylatora przy rewersji uzyskiwanej za pomocą kanału obiegowego nie zmienia się lub zmienia się tylko nieznacznie.
W przypadku wentylatora osiowego, gdy rewersji dokonuje się przez zmianę kierunku obrotów wirnika, zmienia się charakterystyka wentylatora, zmniejszają się: wsp. sprawności wydajność i spiętrzenie.
W kopalniach przewietrzanych dużą liczbą wspólnie pracujących wentylatorów głównych może być celowe utrzymywanie przy szybach wdechowych wentylatorów specjalnych, przygotowanych do natychmiastowej rewersji.
Badania wykazały, że przez wlewanie odpowiedniej ilości wody do szybu wydechowego można uzyskać rewersję wentylacji w kopalni w ciągu kilku minut.
Rewersję wentylacji ocenia się przy pomocy wsk. czasu Wτ i wsk. objętości powietrza Wν
gdzie
τmax – maksymalny czas ustalony przepisami górniczymi potrzebny do przeprowadzenia rewersji wentylacji,
τ - czas liczony od momentu wydania polecenia przeprowadzenia rewersji went. do momentu wykonania faktycznej zmiany kierunku przepływu prądu powietrza płynącego przez zrąb szybu wdechowego, s
Vr – całkowity strumień obj. powietrza wpływającego do kopalni przy wentylacji rewersyjnej, m3/s
Vc – całkowity strumień obj. powietrza wpływający do kopalni przy normalnej wentylacji kopalni, m3/s
Pierwszy z tych wskaźników służy do oceny efektywności rewersji went. w aspekcie ratowania ludzi, drugi natomiast do oceny efektywności rewersji ze wzgl. na zwalczanie zagrożenia metanowego.
Czas wykonania rewersji w kopalni jest na ogół dłuższy od czasu przebycia drogi gazów pożarowych od szybu wdechowego do szybu wentylacyjnego. Dlatego też czas wykonania rewersji powinien być jak najkrótszy, ograniczony do 5 min.
W celu ratowania ludzi zagrożonych pożarem powstałym w całkowitym prądzie powietrza świeżego, tzn. w budynku nadszybowym szybu wdechowego, w szybie wdechowym lub na jegi podszybiu, konieczne jest zapobieżenie przedostawaniu się gazów pożarowych do oddziałów produkcyjnych. W tym celu stosuje się rewersję wentylacji lub krótkie spięcie wentylacyjne między szybem wdechowym a wydechowym, zamknięcie klapy na zrębie szybu wdechowego, lub zamknięcie przyszybowych tam bezpieczeństwa.
Rewersję wentylacji należy przeprowadzić wówczas, gdy rozwój pożaru jest gwałtowny, a stężenia toksycznych składników gazów pożarowych w całkowitym prądzie powietrza wpływającym do kopalni zagrażają zdrowiu i życiu załogi dołowej.
Jeśli rozwój pożaru jest powolny, oraz stężenia trujących składników gazów pożarowych nie zagrażają życiu i zdrowiu załogi, to wtedy oddaje się pierwszeństwo manewrom wentylacyjnym polegającym na wykonaniu krótkiego spięcia went., zamknięci zrębu szybu wdechowego lub zamknięciu przyszybowych tam bezpieczeństwa.
Przy wykonaniu rewersji w kopalni silnie metanowej należy pamiętać aby wskaźnik strumienia obj. powietrza przy rewersyjnym przewietrzaniu był nie mniejszy od Wν=1, a także należy pamiętać by czas wykonania rewersji nie był dłuższy niż 300s.
Jeśli pożar jest zlokalizowany w jednym z grupowych prądów powietrza świeżego, to należy dążyć do takiego wykonania manewru wentylacyjnego, by gazy pożarowe nie przedostawały się do oddziałów produkcyjnych. Zwykle stosuje się wtedy krótkie spięcie wentylacyjne między określonymi prądami grupowymi powietrza świeżego i zużytego z jednoczesnym zamknięciem odpowiednich tam bezpieczeństwa. Jeżeli warunki lokalne nie pozwalają na wykonanie takiego manewru, wtedy można wykonać rewersję wentylacji kopalni, pod warunkiem, że rozpływ powietrza w sieci went. przy rewersji wentylacji nie zagrozi załodze znajdującej się poza strefą bezpośredniego zagrożenia gazami pożarowymi.
W czasie pożarów w oddziałach eksploatacyjnych, gdy nie ma odpowiednich dróg ucieczkowych dla załogi i nie można wykonać krótkiego spięcia wentylacyjnego, w celu ratowania ludzi konieczne jest również i w tym przypadku wykonanie rewersji wentylacji.
W każdym przypadku należy znać rozpływ powietrza przy rewersyjnym przewietrzaniu kopalni by nie stwarzać zagrożenia dla załogi znajdującej się poza oddziałem, w którym istnieje pożar podziemny.
Jeśli pożar powstanie w rejonowych lub grupowych prądach powietrza zużytego, należy zachować istniejący przed pożarem sposób przewietrzania, z jednoczesnym zmniejszeniem strumienia objętości powietrza płynącego do ogniska pożaru.
Warunkiem pewnego i szybkiego przeprowadzenia rewersji wentylacji jest sprawność powierzchniowych i dołowych urządzeń rewersyjnych.
W każdej kopalni powinna być przeprowadzona okresowo, przynajmniej dwa razy w roku, kontrola stanu i działania zasuw oraz kanałów rewersyjnych, rewersyjnego działania wentylatorów głównych i rezerwowych, przy czym przynajmniej raz na 5 lat powinny być wykonywane charakterystyki rewersyjnej pracy wszystkich wentylatorów głównego przewietrzania w kopalni.
Aby zapewnić w czasie rewersyjnego przewietrzania kopalni możliwie taki sam procentowy rozdział powietrza na poszczególne bocznice sieci jak podczas normalnego przewietrzania, niezbędna jest systematyczna kontrola wszystkich mostów oraz tam wentylacyjnych i regulacyjnych pod względem szczelności, zwłaszcza ich szczelne podwójne drzwi otwierane w przeciwne strony.
Dołowe urządzenia rewersyjne muszą być stale utrzymane w pełnej sprawności. Przynajmniej raz w roku należy przeprowadzać próby rewersji wentylacji lub prognostyczne obliczenia rozpływu powietrza w kopalnianej sieci wentylacyjnej przy rewersji wentylacji.
Badania wykazały, że przez podawanie odpowiedniej ilości wody do szybu wydechowego można uzyskać rewersję wentylacji w określonej sieci went. w ciągu kilku minut, przy czym rewersja powinna przebiegać z zachowaniem następujących zasad:
1.Wyłączenie wentylatora głównego, jeśli to możliwe z hamowaniem wirnika. Równoczaśnie należy przystąpić do przygotowania wentylatora do pracy rewersyjnej.
2.Po wyłączeniu wentylatora prowadzić wlewanie wody do szybu, odpowiednimi wężownicami. Podawany strumień wody powinien być taki, aby ciężar wody na całej długości szybu przewyższał depresję naturalną w danej sieci went. Depresja wytwarzana przez opadającą wodę w szybie może być obliczona ze wzoru
gdzie
lw- depresja wywołana opadającą wodą w szybie wydechowym, J/m3
ρw- gęstość masy wody, kg/m3
Vw- strumień obj. wody podawanej do szybu, m3/s
Lw- długość drogi opadania wody w szybie, m
A - użyteczne pole przekroju poprzecznego szybu, m2
w- średnia prędkość powietrza w szybie, m/s
ws- średnia względna prędkość opadania kropli wody w szybie, można przyjąć ws=8,9 m/s
Potrzebna ilość wody do wytwarzania żądanego przepływu powietrza w szybie w czasie rewersji może być wyznaczona ze wzoru
gdzie
Rf - opór właściwy sieci went.,kg/m7
Vr – żądany strumień objętości powietrza w szybie w czasie rewersji, m3/s
Vn – strumień objętości powietrza przepływającego w szybie wydechowym pod wpływem działania depresji naturalnej, m3/s
3.Po przygotowaniu wentylatora do rewersji należy wentylator włączyć do sieci, z równoczesnym kontynuowaniem podawania wody do szybu wydechowego.
Przy pożarze w oddziałach eksploatacyjnych tylko w wyjątkowych przypadkach można zastosować rewersję wentylacji głównej. Najczęściej wtedy, w celu uniknięcia dopływu gazów pożarowych do rejonów sąsiednich, nie można wykonywać rewersji wentylacji głównej, można natomiast przeprowadzić tzw. lokalną rewersję wentylacji. Przez którą rozumie się zmianę kierunku przewietrzania rejonu wentylacyjnego, w którym powstał pożar, przy czym przewietrzanie innych rejonów kopalni nie ulegnie żadnej zmianie.
W wielu przypadkach rejony wentylacyjne (bocznice sieci) mają możliwość przeprowadzenia zmiany kierunku przepływu powietrza, bez wykonania dodatkowych wyrobisk i urządzeń wentylacyjnych. Jeśli rejon wentylacyjny stanowi bocznicę normalną, to jest niemożliwa rewersja lokalna. Rejony wentylacyjne stanowiące bocznice przekątne mogą być przewietrzane rewersyjnie. Aby umożliwić przeprowadzenie rewersji wentylacji w rejonie wentylacyjnym stanowiącym normalną bocznicę, należy dokonać zmian w strukturze sieci wentylacyjnej, dzięki czemu otrzyma się bocznicę przekątną.
Sposób przygotowania rejonu wentylacyjnego do rewersji lokalnej może być różny, przy czym o wyborze określonego wariantu rozwiązania technicznego decyduje zazwyczaj koszt jego realizacji. Wskazane jest, aby wszystkie rejony wentylacyjne obejmujące oddziały produkcyjne z długimi drogami wentylacyjnymi były odpowiednio przygotowane do lokalnej rewersji wentylacji. Efektywność lokalnej rewersji wentylacji powinna być okresowo badana przez dozór górniczy i służbę wentylacyjną kopalni. Przy obecnym stanie techniki możliwe jest automatyczne, zdalne sterowanie urządzeniami wentylacyjnymi (tamami), wywołującymi lokalną rewersję wentylacji.