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        目前煤礦井下常用的防滅火技術主要有哪些

        來源: 發布時間:2020-02-22 17:03:33 點擊數:
        目前煤礦井下常用的防滅火技術主要有:堵漏、均壓、惰氣、惰泡、三相泡沫、阻化劑、惰化阻化劑、用水滅火、灌漿、膠體防滅火技術等,這些技術按其主要作用和功能可歸納為以下幾類。


        1、控制漏風技術

        主要目的是減少或杜絕松散煤體氧氣的供給。技術手段有:水泥噴漿、泡沫噴涂、納米改性彈性體材料涂抹、均壓。

        水泥噴漿工作量大,回彈多,抗動壓性差,堵漏效果不十分理想;泡沫堵漏性能好,抗動壓性好,但其成本較高,高溫時分解,釋放出有害氣體;納米改性彈性體材料具有氣密性好、伸長率大等性能,可刮、涂、抹在煤巖體、木材及閉墻漏風處,操作簡單,使用方便,可根據施工需要調整固化時間,固化后表面形成彈性體。閉區均壓可減少向封閉區域內的漏風,開區均壓則可降低采空區周邊的壓差,減少向采空區浮煤漏風,從而降低自燃危險程度。


        2、火區惰化技術

        主要目的是降低火區氧濃度,窒息火區。技術手段有:注入N2和CO2等惰性氣體、惰氣泡沫、三相泡沫。

        惰氣和泡沫可充滿整個空間,既能迅速窒息明火,又能抑制煤層自燃高溫火區的發展,但對大熱容的煤體降溫效果不好,滅火周期長,火區易復燃,且對現場堵漏風工作要求較高。惰泡和三相泡沫能起到固氮、降溫、減少漏風、降低采空區氧濃度、包裹煤體等作用。


        3、煤體阻化技術

        主要目的是降低煤體的氧化活性,抑制煤氧結合。技術手段有:噴注CaCl2、MgCl2等一些吸水性很強的鹽類;惰化阻化劑。

        當CaCl2、MgCl2的水溶液附著在煤體表面時,形成一層含水液膜,阻止煤氧接觸,同時能使煤體長期處于潮濕狀態,在低溫氧化時溫度不易升高,從而抑制了煤的自熱和自燃。惰化阻化劑在煤溫超過一定溫度時,開始吸熱氣化,產生惰性阻化氣體,阻礙火區的自由基鏈鎖反應過程,高溫分解后的剩余物在煤表面生成一層薄膜,冷卻后成為脆性覆蓋物,使煤與空氣隔絕。


        4、吸熱降溫技術

        主要目的是降低高溫煤體溫度,徹底熄滅高溫火區,防止火區復燃。技術手段有:注水、灌漿、液氮、液態CO2。

        熄滅煤層火區的關鍵是降低煤溫。水是最經濟、來源最廣泛吸熱降溫材料,其熱容量很大,1升水轉化成蒸汽時吸收2 256.7 k J熱量,同時生成1.7 m3水蒸汽,能很快降低煤溫,大量水蒸汽具有沖淡空氣中的氧濃度、包圍、隔離火源、窒息火源的作用;灌漿防滅火技術在我國有自然發火危險的礦井中用得較普遍,泥漿能夠吸熱降溫,對煤體還有包裹作用,達到隔氧的目的,對于采空區的防滅火效果顯著,已成為與井下內因火災斗爭的主要措施之一。


        5、膠體防滅火技術

        膠體防滅火技術集堵漏、降溫、阻化、固結水等性能于一體,膠體通過鉆孔或煤體裂隙進入高溫區,其中一部分未成膠時在高溫情況下水分迅速汽化,快速降低煤表面溫度,殘余固體形成隔離層,阻礙煤氧接觸而進一步氧化自燃。而流動的部分混合液隨著煤體溫度的升高,在不遠處及煤體孔隙里形成膠體,包裹煤體,隔絕氧氣,使煤氧化、放熱反應終止。隨著注膠過程的不斷進行,成膠范圍不斷擴大,火勢熄滅圈增大,直至整個火源熄滅。完全干涸的膠體還可以降低原煤體的孔隙率,使得通過的空氣量大大減少,從而抑制復燃。

         
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