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井下煤自然发火的特点及防治措施

2019-10-24 10:02
矿井煤自燃是煤矿五大灾害之一,我国90%以上的煤层为自燃或易自燃,煤炭自燃引起的火灾占矿井火灾总数的85%~90%,其中采空区自燃火灾占煤矿内因火灾的60%以上,全国25个主要产煤省区的130余个大中型矿区均不同程度地受到煤层自然发火威胁。
井下煤自然发火的特点:
1)大采高大倾角工作面采空区自然发火严重。伴随煤矿开采技术的发展,国家提倡安全高产高效矿井建设,其核心是提升和突破6m以上特厚煤层群开采。大采高采空区垮落范围增大,自然发火严重。大倾角煤层开采地质条件差,易自燃厚煤层工作面自燃危险区域范围大、采空区漏风复杂、火源点隐蔽性强。
2)工作面双巷掘进联络巷自然发火。随着煤炭开采机械化水平提升,掘进、回采工艺推陈出新,井下工作面长度增加,采用双巷掘进的工作面两巷道间存在大量联络巷,联络巷密闭难度大且密闭墙效果差,联络巷在矿山压力作用下易出现漏风通道,持续供氧的情况下导致采空区连通,诱发自燃。
3)近距离煤层群开采相邻老采空区发火。近距离煤层开采综放工作面一般是厚或特厚煤层,下部煤柱易被压碎产生裂隙,形成漏风通道,综采放顶煤工作面开切眼、终采线和采空区煤柱等部位极易发生自燃火灾,火源位置难确定。
4)整合煤矿采空区自然发火。为避免小煤窑私挖滥采诱发事故,近年来整合的矿井采空区自然发火情况严重。这些小煤矿易形成大范围采空区的自燃火灾,给煤矿火灾防治带来重大隐患。
5)外因引起的煤层火灾事故增多。矿井开采深度以每年10~30m的速度增加,矿用电气设备、电缆用量加大,火灾负荷增大,部分巷道充填材料发热量过高,以电缆火灾、带式输送机火灾、充填材料自燃为代表的典型外因火灾数量逐年上升。
6)火与瓦斯热动力灾害突出。火灾与瓦斯爆炸伴随有热量的释放和转移,是煤矿主要的热动力灾害现象。随着东部矿井向深部延深和西部巨厚煤层的大规模开采,矿井火与瓦斯耦合致灾机理和灾害能量转移利用机制作用不清,火与瓦斯爆炸等热动力灾害尤为突出。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料集凝胶、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。
普瑞特防灭火材料相对于常规的防灭火材料,具有环保、封堵性能好、保水降温性能好、防复燃性能好、扩散范围大、在采空区能向高处堆积以及阻化性能好等优点。因此,普瑞特防灭火材料作为一种新型的防灭火材料,可广泛应用于煤矿采空区防灭火。

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