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煤田火災滅火原則及治理措施

2020-03-24 17:38
煤田火災不僅會燃燒大量的煤炭資源,還會破壞煤層的開采條件,影響煤礦的安全生產,這就使得大量煤炭資源因難以開采而造成間接損失。除此之外,煤田燃燒往往會釋放出大量的有毒、有害氣體,引發一系列生態環境問題,且煤田自燃會導致地表塌陷,地下水位降低,部分土地荒漠化,破壞國土及煤炭資源,影響社會經濟和生態環境的可持續發展,造成難以估量的損失。
煤田火災主要涉及到兩方面內容:第一,煤田火災發生、發展和演化機理,其主要包括煤田火災燃燒反應動力學機理、煤田火區煤巖流-固-熱耦合機理以及煤田裂隙介質中傳質模型、自然對流及多孔燃燒特性研究;第二,煤田火災滅控技術,主要包括煤田火災治理全過程探測與識別、監測及滅控技術、工藝方法和材料以及煤田火災對環境、生態的影響。
煤田火災滅火工作的基本原則
(一)煤田火災滅火是一項帶有應急救災性質的特殊項目,項目規劃、勘探、設計等環節的審批和管理應充分體現其時效性和公益性的特點,使滅火工作盡快進入施工階段。
(二)煤田火災的治理既是一項資源保護工程,也是一項環境治理工程,要遵守資源保護和環境治理并重的原則。
(三)煤田火災滅火工作應采用先進的技術裝備,確保施工安全,保證勘查精度,提高滅火效率,降低成本。
(四)滅火方法的選擇應堅持因地制宜、標本兼治、綜合治理,有利于煤田開發和資源合理利用的原則。
煤田火災有其自身特點,但本質上與煤自燃成因基本一致,徐州吉安的技術團隊結合十年來井工煤火治理經驗,提出煤田火災治理整套技術。對于煤田火災燃燒深度較大時,一般采用打鉆注漿覆蓋法滅火。注漿材料一般選用黃土,配合徐州吉安研發的MAG-Ⅰ型 復合膠體防滅火材料與黃泥漿或粉煤灰漿復配使用,可以顯著提高漿體濃度,減少管路堵塞幾率,提高灌漿效率和灌漿質量,屬灌漿增強型防滅火材料。
MAG-Ⅰ型復合膠體防滅火材料顯著提升了黃泥灌漿的防滅火效果,與黃泥灌漿系統配合使用,綜合效能數倍于單純黃泥灌漿:
1)固液比高,固液質量比最高可達1.5,是單純黃泥漿固液比的7倍,顯著提高注漿效率;
2)保水量大,黃泥漿沉積物固水率超過50%,相比單純黃泥漿具備更好的降溫性能;
3)固水性好,將易流動的常態水螯合成水凝膠,并與黃土吸附在一起,顯示出良好的固水特性,在采空區可以長久保水,顯著延長漿體有效期。
4)熱穩定性好,水凝膠和黃土形成的沉積物可以耐受1000℃以上的高溫不坍塌,不融化。
5)充填堵漏效果好:水凝膠和黃土形成的沉積物固含量高,粘結性好,相比單純黃泥漿具備更好的充填性能。
6)安全性高:與水混合反應過程不產生熱量,游離水被水凝膠纖維固結并與黃土吸附在一起,遇到高溫明火時不會出現急劇汽化的現象,可以杜絕水煤氣爆炸的危險。
7)產品無毒、無腐蝕性、安全環保。
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