煤层火灾胶体防灭火理论及新技术_NoRestriction.pdfVIP

Shenyang，China 2警年背 2。。安0全0健康3：4串全矗要，J淼霪≯专甍矗篓论文集“安全健康：全面建设小康社会”专题交流会 比^采 沈 阳 Sep．，2003 煤层火灾胶体防灭火理论及新技术 徐精彩 王国旗 张辛亥 (西安科技大学能源学院) 基金项目：国家杰出青年科学基金资助项目 【摘要】 笔者介绍了在煤矿火灾胶体防灭火理论及新技术等方面的必威体育精装版研究成果。根据对 煤层自燃的特点和综放面的实际条件等方面的理论和实验方面研究，结合现场实践研制开发了凝 胶、复合胶体和稠化胶体等系列新型防灭火材料。系列胶体材料以粉煤灰、黄土等为增强剂，以水 作为溶剂，加入少量胶凝剂，按特定比例混合，混合物压注到松散煤体高温部位后固结成胶。胶体 具有充填煤体空隙、吸热降温作用，具有良好防灭火效果。研制开发了井下移动式注胶设备、固定 管网式大流量注胶灭火系统等系列胶体防灭火设备及相应的灭火工艺。煤层火灾新型防灭火技术 目前已在全国上百家矿井应用，实践表明胶体防灭火技术安全性好、效率高，已成为易燃煤层高产 高效工作面不可缺少的安全保障技术。 【关键词】 安全技术及工程 煤层自燃胶体 防灭火 的规律，煤层火灾防治技术必须适应其规律。矿井 1 前 言 煤层自燃火灾的一般特点主要有：①火源点相对位 我国煤层自燃火灾十分严重。煤矿井下自燃火 置较高；②煤温较高、高温区范围较大、煤体蓄热量 灾、大面积煤层露头火灾、煤场堆煤及运输时的煤自 大；③高温煤体反应活性强，能在较低氧浓度下放出 燃等现象屡见不鲜。我国煤田露头火灾火面积达 大量热量。因此，煤层自燃火灾的防治技术有以下 720 要求：①能降低煤(岩)体温度；②能降低煤的氧化活 km2，每年烧毁煤量3000多万吨，造成的直接和 间接经济损失近百亿元，并且使周边生态环境和大 性，惰化煤分子表面活性结构；③能降低松散煤体内 气环境也遭受严重破坏…。国有煤矿56％存在自 的氧浓度，降低煤氧复合速率；④耐高温性能好，不 燃发火危险，煤层自燃灾害造成大量煤炭资源冻结 易产生高温气流。 在火区附近，价格昂贵的综采设备被封闭在火区，造 2．2常用的煤层火灾防治技术的不足之处 成重大经济损失，火灾产生的有害有毒气体严重威 胁着煤矿工人的生命安全，并且可能引发瓦斯爆炸 煤层火灾防治技术主要有注氮防灭火技术、灌 而产生灾难性后果。因此，煤层自燃火灾防治已成 浆技术、注水灭火技术和泡沫灭火技术等。它们在 为制约煤炭工业重大科技进步与高产高效安全生产 煤层火灾防治中都起到了重要作用，但也存在一些 的关键问题。安全生产是我国的一项基本国策，是 不足，主要表现在以下几个方面： 保持经济建设持续稳定发展和社会安定团结、全面 (1)常规的灭火技术，如注水、灌浆等，难以扑 实现小康社会的基本条件。因此，研究煤层自燃灾 灭高部位自燃火灾，且存在水煤汽爆炸和水蒸气伤 害的规律并采取有效措施对其加以防治，既有迫切 人危险。如用水(泥浆或阻化剂)灭火：水呈锥形沿 的现实意义又有广泛的社会意义。胶体防灭火技术 着冲出的水沟下流，两个水管之间中上部的火区难 是一项新型煤层火灾防治手段，大量实践表明该技 以熄灭。并且水流冲刷粉煤，使漏风通道更畅通，供 术安全性好、效率高，已成为易燃煤层高产高效工作