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煤礦采空區阻化劑防滅火措施

2020-01-09 14:44
煤是賦存在地殼中,呈層狀被上下巖層夾持著,煤炭生產過程是通過開掘巖石巷道到煤層中,在煤層中布置區段平巷和切眼,然后沿切眼向外開采,將煤炭采出,煤炭采出后直接覆蓋在煤層上方的巖層會冒落形成冒落帶,再往上的巖層會產生裂隙形成裂隙帶,再往上的巖層會彎曲下沉形成彎曲下沉帶,冒落帶也叫采空區,由于開采時不可能把煤炭全部回收干凈,有一部分煤炭會遺留在采空區,采空區內遺留的煤炭由于工作面回采時的漏風供氧,會緩慢氧化放熱,如果得不到及時控制,放出的熱量積聚使遺煤溫度升高,達到自燃點時會產生自燃火災,輕則影響生產,重則產生重大安全生產事故。
阻化劑防火是煤礦常用的防治煤炭自燃的方法,其主要原理是向煤炭噴灑阻化劑溶液,降低煤的自燃性能達到防火的目的。目前阻化劑防止采空區遺留煤炭自燃主要有三種方法。第一種是噴灑阻化劑溶液,這也最常用的一種,它是在回采工作面的區段平巷安設阻化劑噴灑泵和阻化液箱,通過高壓管路連接到回采工作面的固定或手持噴槍,由人工向工作面后部的采空區遺煤表面噴灑阻化劑溶液,起到防止煤炭自燃的作用;第二種方法是汽霧阻化,它是在回采工作面的進風平巷安裝阻化劑液霧化泵和阻化液箱,在工作面的進風隅角或工作面支架后部安設霧化噴頭,霧化噴頭通過高壓管路與阻化劑液霧化泵連接。阻化劑溶液在進風隅角或支架后部被噴頭霧化后隨風流帶入到采空區內部,隨風流運動過程中阻化液汽霧由于重力作用逐步落到采空區內部遺留的煤炭上,起到阻化煤炭自燃的作用:第三種方法是注入式阻化劑防火,它是工作面的區段平巷內向工作面煤層打順層鉆孔,然后將阻化劑溶液通過煤層注水的方式注入到尚未開采的工作面煤層中,降低煤的自燃性能,等工作面回采時遺留在采空區內的煤炭自燃性能下降,起到防止遺煤自燃的目的。
徐州吉安研發的普瑞特防滅火材料集凝膠、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。
普瑞特防滅火材料相對于常規的防滅火材料,具有環保、封堵性能好、保水降溫性能好、防復燃性能好、擴散范圍大、在采空區能向高處堆積以及阻化性能好等優點。因此,普瑞特防滅火材料作為一種新型的防滅火材料,可廣泛應用于煤礦采空區防滅火。

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