矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用.docx

3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规章管理制度还必须掌握相应的防灭火技术具备完善的防灭火系统及装备。1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。水泥喷浆工作任务繁重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备气密性好、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发生自燃现象的目的是不现实的。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快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紧迫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特别大且易复燃。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。