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矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用分支电缆

2022-12-17 05:57:03

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。