煤礦防滅火安全技術措施有哪些？
時間：2021-08-08關注：
煤礦防滅火安全技術措施有哪些？
煤層自燃火災是礦井主要災害之一，隨著我國煤炭產量不斷增加，新建、擴建礦井增多和開采強度、開采深度增大，礦井防滅火問題顯得尤為突出。煤炭自燃已成為制約高產、高效礦井安全生產與健康發展的主要因素之一。
由于煤自燃是煤氧復合的結果，影響煤自燃的主要條件是煤的表面活性結構濃度、氧濃度和溫度。因此，自燃火災撲滅主要從三個方面著手：一是隔離煤氧接觸，使自燃火災窒熄；二是降低煤溫使煤氧化放熱強度降低，最終使火熄滅；三是惰化煤體表面活性結構降低煤氧復合速度，防止煤自燃的發生。目前常用的防滅火技術主要有如下幾類：惰化、堵漏、降溫等以及它們幾類的綜合，共同發揮滅火作用，最終實現防滅火的目的。
（1）堵漏防滅火技術
堵漏技術，就是采取各種技術措施減少或杜絕向煤柱或采空區的漏風，使煤缺氧而不會自燃。堵漏技術和材料，在我國近年來發展很迅速，相繼研究和開發出適用于巷頂高冒堵漏的抗壓水泥泡沫和凝膠堵漏技術和材料，適于巷頂堵漏的水泥漿、高水速凝材料和凝膠堵漏技術與材料，以及適于采空區堵漏的均壓、惰泡、凝膠和尾礦泥堵漏等技術成果，如馬利散、艾格勞尼、聚氨脂等，它們各有其使用條件和優缺點。
（2）均壓防滅火技術
均壓防滅火是依據發火區情況，通過調壓風機、連通管、調節風窗等通風設施，將通風系統中的風壓重新分布，減小漏風通道處的風壓差，控制火災區的漏風。這是防治煤炭自燃的有效辦法，可預防煤炭自燃和對火區窒息惰化，實現安全生產。
（3）注水和灌漿技術
水是最經濟、來源最廣泛的滅火材料。水的熱容量很大，1L水轉化成蒸汽時吸收2256.7kJ熱量，同時生成1.7m3水蒸汽，大量水蒸汽能很快降低煤溫，具有沖淡空氣中的氧濃度、包圍、隔離及窒熄火源的作用。
灌漿防滅火技術在我國應用得較為普遍，也取得了良好的效果，成為治理井下內因火災的主要措施之一。泥漿能夠包裹煤體，其水份有增濕減緩氧化速度，漿流能充填煤體縫隙，起到隔絕漏風阻止氧化作用，按與回采工藝的關系分為隨采隨灌、采前預灌和采后灌漿三類，對采空區防滅火有積極的作用。
（4）惰化防滅火技術
惰化技術就是將惰性氣體或其它惰性物質送入擬處理區，抑制煤層自燃的技術。惰性物質惰化技術，除已作為常規防滅火技術措施使用的黃泥漿外，近年發展起來的粉煤灰、頁巖泥漿、選煤尾礦泥、阻化劑和阻化泥漿等己經比較廣泛地被應用。它們的作用，除惰化外還兼有降溫，對煤礦本身則有微弱的污染，其中具有較大優勢的還是粉煤灰注漿和阻化劑，它們最大的優點是可以取自某些廢棄物再利用，多用于厚煤層采全高或分層開采。
惰氣防滅火技術是向火區注入惰性氣體，惰氣源目前發展起來的主要以注入N2和CO2為主，也可注入其它惰性氣體來降低火區的氧濃度，達到防滅火的目的。惰氣可充滿整個空間，既能撲滅大的明火火災，又能抑制并撲滅隱蔽火源。但惰性氣體對大熱容的煤體降溫效果不好，滅火周期較長，火區易復燃，而且對現場的堵漏風工作也要求較高。
（5）阻化劑防滅火技術
阻化劑是抑制煤氧結合，阻止煤氧化的化學藥劑。常用阻化劑是CaC2，MgCl2等一些吸水性很強的鹽類，當它們的水溶液附著在易被氧化的煤表面，在其表面形成一層含水液膜，惰化煤體表面活性結構，阻止了煤和氧的接觸，起到了阻止煤氧復合的作用。同時，阻化劑吸水能使煤體長期處于潮濕狀態，由于水的吸熱降溫作用，使煤體在低溫氧化時溫度不能升高，從而抑制了煤的自熱和自燃。一般的阻化劑通常都有一定的防火效果，但當溫度升高使阻化劑吸收的水份蒸發，其阻化作用會消失，失去水分的阻化劑對煤氧復合反而有催化作用，促使煤氧復合速度加快，使煤更容易自燃。
（6）膠體防滅火技術
煤層自燃火災的防治，需要具有既能很快地降低煤溫，又很好地隔絕煤與氧氣的接觸，并能惰化煤體表面，同時，在防滅火過程中還要安全可靠的技術。堵漏、惰化防滅火技術均不能滿足這一要求。膠體防滅火技術集堵漏、降溫、阻化、固結水等性能于一體，較好地解決了灌漿、注水的水泄漏流失問題，適用于各種類型的礦井自燃火災。膠體防滅火技術具有滅火速度快、安全性好、火區復燃性低等特點，火區啟封時間也相對縮短，注膠滅火工程實施完，不需等待（《煤礦安全規程》規定各項指標達到啟封條件后還需觀察穩定一個月才能啟封），即可啟封火區。
（7）普瑞特防滅火技術
徐州吉安研發的普瑞特防滅火新技術集凝膠、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。
以上各類火災治理技術都有其不同特色，適用于各類不同的環境，集中體現在降溫、堵漏、阻化的性能上。通常情況下，在自燃火災的防治過程中，采用某種單一防滅火技術一般難以奏效，而是采用綜合治理的措施和方法加以治理。
滇ICP備2020008993號
