矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用吊索具
2023年01月11日
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 2011: 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,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。
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