常用的防治煤自燃技术

在煤炭的开采和储运过程中,最危险的自然灾害之一是煤炭自燃,煤炭自燃是直接或间接导致瓦斯粉尘爆炸、矿井火灾、储量损失和人员生命损失的因素之一。采空区残存的煤炭持续氧化,可能造成瓦斯积聚引发爆炸,给井下职工的生命安全和开采工作带来严重影响。另外,煤炭在井下燃烧会造成地面塌陷等地质灾害,对周边生态环境造成破坏。煤炭自燃还会造成矿井火灾,产生大量有毒有害气体,造成严重的资源浪费,还会对环境造成污染。

为防治矿井煤自燃灾害,国内外学者提出了多种防治煤自燃技术,如灌浆、惰气、泡沫、阻化剂、胶体等,这些材料和技术在防治煤矿火灾的过程中取得了令人瞩目的成绩,但均存在一些不足之处。煤炭自燃往往位于较高的煤层上,采用注浆灭火时,由于浆液重力大,在采空区内仅沿地势较低处流动,无法堆积到高处,对煤体覆盖不均匀,容易形成“拉沟”现象,且渗流范围小,扩散能力弱,只能对小空间的低火源点进行治理;惰性气体对地下环境的要求较高,容易因气体泄漏造成性能不佳、作用时间短等问题。

徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液(JTF-I)集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。

参考文献:

[1]王子寒. 防治煤自燃的无机盐增强型阻化泡沫制备及其特性研究[D].安徽理工大学,2024.

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创建时间:2024-06-28 16:03
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