矿井煤自燃防治技术措施

矿井煤自燃防治技术措施

煤自燃火灾一直威胁着煤炭生产和储存的安全，造成了巨大的煤炭资源损失影响了开采效率，甚至引发瓦斯爆炸或井下火灾，严重威胁着矿井和矿工的人身安全，给国家造成巨大的经济损失。同世界各主要产煤国家相比，我国低等级煤种多，自燃发火的矿井范围广、数量多，由煤自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90%以上。煤层自燃着火的主要原因是煤层中破碎煤体存在裂隙，空气中的氧气随裂隙进入煤层与煤反应放出热量，热量积聚至着火点即发生自燃。因此，阻止煤氧接触，就能使煤氧复合放热量小于煤岩体向周围岩体的散热量，从而使煤温不断下降，最终实现防止煤自燃发生。

预防性灌浆是防止煤自燃发火的一项传统的、有效的、稳定可靠的重要措施，在国内煤矿中得到普遍应用。但井下自燃火灾通常处于工作面或巷道顶部较高部位，水或泥浆不能滞留在顶部包裹火区；另外，泥浆脱水量大、施工量大、附壁性差。无机盐类阻化剂主要为氯化钙、氯化镁等水溶液，可通过喷洒、压注或雾化的形式附着在易被氧化的煤体表面形成含水液膜，惰化媒体表面、阻止煤氧接触；但当煤体温度升髙使阻化剂吸收的水份蒸发，其阻化效果消失，且阻化剂会催化煤氧复合速度。凝胶类阻化剂可在煤体表面形成阻隔膜隔绝煤体与空气中氧气的氧化反应，达到阻化效果；但水玻璃凝胶阻化剂具有用量大、体积收缩大、干燥后易开裂等缺点，有机凝胶阻化剂往往热稳定性差、易燃烧且成本较高。聚氨丁酯、酚醛树脂、脲醛树脂等封堵剂对阻隔煤体氧化也具有良好效果，但其成本高、操作复杂、原料有腐蚀性及污染环境。

徐州吉安矿业科技有限公司研发的普瑞特防灭火技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体，特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面，水浆生成泡沫之后，缓慢形成凝胶，能把大量的水固结在凝胶体内，避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点，大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率；另一方面，形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖，且能固结90%以上水分并形成凝胶层，防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气，灭火时能长久地吸热降温，防止火区复燃。