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常用的煤矿火灾防治技术优缺点分析

时间:2023-09-19 来源:煤视界 分享:

1、灌浆技术

灌浆防灭火技术效果直观,便于操作又无环境污染及人身伤害的风险,简单易行,灌浆材料取用方便,成本较低。目前现用防灭火充填材料主要有:黄泥浆充填材料、水砂浆充填材料、煤矸石泥浆充填材料、废水泥渣充填材料等。

该技术通过包裹煤体隔绝煤与氧气的接触及吸热降温发挥作用。它的不足之处是只向低处流,对火源位置较高的情况作用不明显;易跑浆和溃浆,造成大量脱水,恶化井下工作环境,影响煤质。该技术的优点在于避免了“拉沟”现象;水也能均匀分布。

2、阻化剂

凡是能减小化学反应速度的物质皆称为阻化剂。

阻化剂作用机理

(1)增加煤在低温时的化学惰性,或提高煤氧化的活能;

(2)形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面;

(3)充填煤柱内部裂隙;

(4)增加煤体的蓄水能力;

(5)水分蒸发吸热降温。实质是降低煤在低温时的氧化速度,延长煤的自然发火期。

应用阻化剂防火的主要方法是:表面喷洒、用钻孔向煤体压注以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂。压注和喷洒系统有移动式、半固定式和固定式三种。

该技术惰化煤体表面活性结构,阻止煤炭的氧化;吸热降温,并使煤体长期处于潮湿状态。但阻化剂技术也存在着一定的缺陷,不容易均匀分散在煤体上。且喷洒工艺难实施;腐蚀井下设备,影响井下工人的身体健康。

3、惰性气体泡沫技术

惰性气体泡沫防灭火材料主要是氮气泡沫、二氧化碳泡沫等。在井下灭火时,可采用钻孔压注方法,将溶液注入自然发火区域。该技术避免了“拉钩”现象;水也能均匀分布;适用于采空区或煤堆深部的煤炭自燃。不足之处是泡沫很容易破灭,加上只有液相水,一旦水分挥发。其灭火性能就消失。

4、均压防灭火技术

均压防灭火技术采用通风调节的方法减少自燃危险区域漏风通道两端的压差,减少漏风量,从而断绝供氧源,起到防灭火的作用。它对工作面及掘进面初期发现的高温预兆点有较好的效果,但是工作面两端的压差不可能降低为零,对工作面煤柱自燃预防作用不大。

5、凝胶技术

胶体是指分散颗粒度尺寸在1~100nm的水溶液。凝胶易于将流动的水分子固定起来,胶体中90%是水,从而充分发挥了水的防灭火作用。成胶前液态的溶液能渗入到媒体的裂隙和微孔中,成胶后就堵塞了这些微孔和裂隙。与煤体形成一个凝胶整体,封堵煤的裂隙及采空区的漏风通道,使氧分子无法进入煤体的内部,同时胶体能在煤的表面形成一层保护凝胶层,隔绝煤氧结合,其水蒸发的水蒸汽也使采空区氧气浓度降低,减少煤与氧分子的接触机会。凝胶具有很高的热稳定性,在高温下胶体仍有很好的完整性而不破灭。但是该技术成本较高,流动性差,较难大面积使用,有些凝胶会产生有毒害气体。

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