矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用.docx

1、矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用我国煤炭自燃火灾十分严重，在开采煤层中，大约有 50%的矿井存在自然发火危险。据统计，我国煤矿自燃火灾约占矿井火灾的 70%，一些自然发火严重的矿区，如兖州、抚顺、鹤岗、窑街、义马、淮南、六枝等，其自然发火占矿井火灾次数的 90%以上。而煤层自燃火灾防治是一项复杂的系统工程，它不仅要求矿井有合理的开拓系统和开采方法、合理的矿井、采区和工作面通风系统，可靠的专项防治措施和管理制度，还必须掌握相应的防灭火技术，具有完善的防灭火系统及装备。1 1 井下常用的防灭火技术井下常用的防灭火技术目前煤矿井下常用的防灭火技术主要有：堵

2、漏、均压、惰气、惰泡、三相泡沫、阻化剂、雾化阻化剂、惰化阻化剂、用水灭火、灌浆、胶体防灭火技术等，这些技术按其主要作用和功能可归纳为以下几类：1.1 控制漏风技术主要目的是：减少或杜绝松散煤体氧气的供给。技术手段有：水泥喷浆；泡沫喷涂；纳米改性弹性体材料涂抹；均压。水泥喷浆工作量大，回弹多，抗动压性差，堵漏效果不十分理想；泡沫堵漏性能好，抗动压性好，但其成本较高，高温时分解，释放出有害气体；纳米改性弹性体材料具有气密性好、伸长率大等性能，可刮、涂、抹在煤岩体、木材及闭墙漏风处，操作简单，使用方便，可根据施工需要调整固化时间，固化后表面形成弹性体。闭区均压可减少向封闭区域内的漏风，开区均压则可降

3、低采空区周边的压差，减少向采空区浮煤漏风，从而降低自燃危险程度，但对于已经或曾经发生过自燃的火区，仅依靠均压达到完全杜绝漏风，防止自燃的目的是不现实的。1.2 火区惰化技术主要目的是：降低火区 O2 浓度，窒息火区。技术手段有：注入 N2 和CO2 等惰性气体；惰气泡沫；三相泡沫。惰气和泡沫可充满整个空间，既能迅速窒息明火，又能抑制煤层自燃高温火区的发展，但对大热容的煤体降温效果不好，灭火周期长，火区易复燃，且对现场堵漏风工作要求较高。惰泡和三相泡沫能起到固氮、降温、减少漏风、降低采空区氧浓度、包裹煤体等作用，但泡沫稳定时间短，在碎煤中压注，发泡性能差，起泡倍数低，若仅起阻化剂作用，则成本太高

4、，效率低，对已形成高温的浮煤，仅依靠惰泡隔氧灭火，需注惰泡量很大，且易复燃。1.3 煤体阻化技术主要目的是：降低煤体的氧化活性，抑制煤氧结合。技术手段有：喷注 CaCl2、MgCl2 等一些吸水性很强的盐类；雾化阻化剂；惰化阻化剂。当 CaCl2、MgCl2 的水溶液附着在煤体表面时，形成一层含水液膜，阻止煤氧接触，同时能使煤体长期处于潮湿状态，在低温氧化时温度不易升高，从而抑制了煤的自热和自燃；阻化剂防火效果较好，但当煤中水份蒸发，减小到一定程度时，阻化作用就会停止，转而变为催化作用，促进煤的氧化与自燃。惰化阻化剂在煤温超过一定温度时，开始吸热气化，产生惰性阻化气体，阻碍火区的自由基链锁反应过程，高温分解后的剩余物在煤表面生成一层薄膜，冷却后成为脆性覆盖物，使煤与空气隔绝；但该材料不易均匀地分散到煤体内，充分发挥其防灭火效能，如用其水溶液注入煤体则易流失。