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我國礦山火災防治技術研討——礦井防滅火技術
 

引言:煤炭資源,能源礦產資源之一。在世界一次能源消費量中占25%。成為了人類文明進程中不可或缺的自然資源。然而,煤礦開采時井下火災事故頻發,讓無數工作面的工作人員的生命受到威脅和傷害,又讓多少自然資源傾刻化為烏有。在全面建設小康社會的號召下,文明、科學、安全地開展各項工作是重頭戲,換言之,礦井防滅火技術的升級與普及就是重頭戲。

常用的礦井防滅火技術包括:灌注無機固化材料防滅火技術、阻化劑防滅火技術、均壓防滅火技術、惰性氣體防滅火技術、泡沫防滅火技術與膠體防滅火技術。其中,膠體防滅火技術是近年來發展起來的新型防滅火技術。

一、灌注無機固化材料防滅火技術。目前現用防滅火材料主要有:黃泥漿、水砂漿、煤礦石泥漿、粉煤灰、石膏及廢水泥渣充填材料等。以上材料形成的漿液對煤體起包裹作用,阻止煤氧接觸,膠結頂板,降低采空區空隙率,增加漏風陰力。但都存在有成本高、脫水以后體積減少多、不能固化和脫水量大等缺點,影響工作面生產和煤質,而且對頂煤和煤柱自燃防治效果較差。

二、惰性氣體防滅火技術。目前國內外使用惰性氣體主要有CO2、N2,20世紀80年代后中期,氮氣防滅火技術首先在撫順局龍風礦綜放工作面試用取得成功。該技術對于巷道頂煤自燃,分層開采的下分層工作面前方,上分層采空區浮煤自燃,極易自燃煤層回采工作面的采空區遺煤自燃滅火效果都不佳。

三、阻化劑防滅火技術。阻化劑主要是鹵化物與水溶液能浸入到煤體的裂隙中,并蓋在煤的表面,把煤的外部表面封閉,隔絕氧氣。同時,鹵化物是一種吸水能力很強的物質,其吸收大量水分覆蓋在煤的表面,也減少了氧與煤接觸的機會,處長煤的自然發火期。阻化劑防滅火技術工藝簡單,設備少,來源廣,特別是對缺土的礦區尤為適用。但是由于液膜容易干固破裂,阻化劑有可能會變成催化劑,甚至有可能起到反作用,因此阻化劑對于撲滅大面積煤層自燃火災效果不佳。

四、泡沫防滅火技術。泡沫防滅火又分空氣泡沫和惰性氣泡沫?諝馀菽饕墙档突鹪幢砻鏈囟,對于煤層自燃滅火效果較差;惰性氣泡沫在隆溫的同時還降低了氧濃度,對火源起窒息作用,效果比空氣泡沫好。

五、均壓防滅火技術。均壓防滅火技術對工作面及掘進面初期發現的高溫預兆點有較好地效果。它是采用通風的方法減少自燃危險區域漏風道兩端的壓差,使漏風量趨于零,從而斷絕供氧源,起到防滅火作用。該技術能降低大量的漏風,縮小采空區氧化帶范圍,但工作面兩端壓差不可能降低為零,因此對工作面順槽頂煤、上分層采空區、煤柱自燃預防作用不大。

六、膠體防滅火技術。膠體防滅火技術是近年來發展起來的新型防滅火技術。膠體材料在設定時間和范圍內發生膠凝作用,包裹高溫煤體,有效地鈍化煤表面活性基團,隔絕氧氣,吸熱降溫,終止氧化瓜,并能降低水煤氣爆炸傷人危險。目前在膠體防滅火技術主要有無機凝膠、稠化膠體和復合膠體等多種膠體,針對礦井不同自燃火災狀況和煤礦的實際條件,可選擇采用不同的膠體防滅火技術。膠體防滅火技術的主要特點:①固水。水被固結在膠體中,能充分發揮水的防滅火作用;②降溫。成膠過程是吸熱反應,煤溫上升使膠體中的水汽化,也將吸收大量熱;③堵漏。膠凝前能夠滲透到煤層縫隙中;膠凝后能堵住漏風通道;④阻化。膠體具有通用阻化劑的性能⑤耐高溫。在1000多度的高溫下膠體不熔化、不破裂,只是慢失水干裂;⑥在井下正常情況下,膠體可長期保存在煤層中。

煤炭是我國的主體能源,煤炭工業為國民經濟發展作出了重要貢獻。安全生產,重于泰山,在現場的工作中,我們的工作原則要做到“人人講安全,事事為安全,時時想安全,處處要安全”。



     
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