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煤礦采空區煤體自燃防滅火措施

2019-06-06 09:50
我國的煤礦主要是井工開采。由于工作面煤炭的采出之后在工作面后方頂板垮落的地方形成了采空區,在采空區位置存在著大量的遺煤,使得在采空區很容易自燃并且發生火災。因此,火災是嚴重威脅煤礦安全生產的重要災害之一,煤礦火災中采空區火災占據了主要部分。采空區煤體自然發火引起的火災對工作面安全生產形成重大威脅,造成大量的人員傷亡、財產損失以及環境污染。目前,隨著煤礦開采機械化水平的提高,煤炭開采速度越來越快,采空區空間面積擴大、遺煤增多,使得采空區發火隱患更加突出,火災發生率高、危害性大;而采空區起火源地點隱蔽,常規手段難以到達采空區內很遠的地方,同時,采空區火災存在燒毀工作面的危險,而且容易引起瓦斯事故,導致礦毀人亡,給煤礦的安全高效開采帶來了巨大挑戰。
目前針對煤礦采空區煤體自燃的防滅火技術主要是先檢測后采取防滅火措施,或是注入預防性灌漿材料或阻化劑。前者屬于被動式防滅火,對檢測手段的要求極高,而采空區面積廣且地形復雜,容易出現檢測遺漏,同時,采空區環境惡劣,檢測設備容易出現故障導致檢測失效,最終導致因未能及時采取防滅火措施引發采空區火災;后者采用預防性灌注技術雖然可以達到提前抑制采空區遺煤自然發火的效果,但此方法用料量大、成本高、阻化壽命短,幾乎對采空區所有區域都要進行灌注,然而也難免會產生遺漏,而且,受采空區潮濕環境影響阻化劑易失效,采空區溝洄的存在使阻化劑容易在低洼處積聚,而高出的松散遺煤又容易使阻化劑無法全面覆蓋自燃的區域,從而失去采空區防治煤自燃的效果。同時灌注施工困難,對管道要求高,容易發生磨損和堵管現象。
徐州吉安研發的普瑞特防滅火材料集凝膠、黃泥灌漿、三相泡沫、氮氣和阻化劑的防滅火優點于一體,特別是繼承了泡沫的擴散性能和凝膠良好的固水特性。一方面,水漿生成泡沫之后,緩慢形成凝膠,能把大量的水固結在凝膠體內,避免了漿液中大量水流失或者潰漿的缺點,大幅度提高了漿水在采空區里的滯留率;另一方面,形成的凝膠能以泡沫為載體對采空區的高、中、低位火源或浮煤大范圍全方位的覆蓋,且能固結90%以上水分并形成凝膠層,防火時能持久保持煤體濕潤并隔絕氧氣,滅火時能長久地吸熱降溫,防止火區復燃。
普瑞特防滅火材料相對于常規的防滅火材料,具有環保、封堵性能好、保水降溫性能好、防復燃性能好、擴散范圍大、在采空區能向高處堆積以及阻化性能好等優點。因此,普瑞特防滅火材料作為一種新型的防滅火材料,可廣泛應用于煤礦采空區防滅火。

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