煤田火区造成的危害主要表现是:减少煤炭远景储量,破坏地下煤炭资源;威胁煤矿生产安全,加大煤炭生产成本;破坏自然环境,影响人类生活;污染大气等。
(1)黄土覆盖。就是利用黄土充填覆盖火区地表裂缝、塌陷坑,使火区达到封闭状态,从而断绝火区通风供氧通道,使火区窒息熄灭。其特点是:施工速度快,施工后火区外观形象好。对火区发展具有一定的抑制作用。但由于火源没有彻底消除,火区熄灭要经过相当漫长的过程,尤其是当火区面积较大、火区地形高差变化较大时,会因不能够做到完全覆盖导致灭火效果较差。
(2)剥挖火源。就是自上而下分台阶剥离,超前注水,直至挖除火源。其特点是灭火效果彻底,但施工工艺复杂,灵活性较差,前期投资大,适用条件较强,火源必须埋藏较浅、发展速度较慢的火区。
(3)黄泥灌浆。就是通过地表打钻孔或裂隙向火区深部灌注黄泥浆或其它惰性材料,降低燃体温度,阻止煤炭进一步氧化燃烧。其特点是不受火区面积大小、火源深度等条件限制,施工灵活,效果较好,但灌入火区的浆液流向无法控制,浆液不一定按设想到达着火体,因此灌浆量不好控制,针对性不强。
煤田火灾有其自身特点,但本质上与煤自燃成因基本一致,徐州吉安的技术团队结合十年来井工煤火治理经验,提出煤田火灾治理整套技术。对于煤田火灾燃烧深度较大时,一般采用打钻注浆覆盖法灭火。注浆材料一般选用黄土,配合徐州吉安研发的MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料与黄泥浆或粉煤灰浆复配使用,可以显著提高浆体浓度,减少管路堵塞几率,提高灌浆效率和灌浆质量,属灌浆增强型防灭火材料。
MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料显著提升了黄泥灌浆的防灭火效果,与黄泥灌浆系统配合使用,综合效能数倍于单纯黄泥灌浆:
1)固液比高,固液质量比最高可达1.5,是单纯黄泥浆固液比的7倍,显著提高注浆效率;
2)保水量大,黄泥浆沉积物固水率超过50%,相比单纯黄泥浆具备更好的降温性能;
3)固水性好,将易流动的常态水螯合成水凝胶,并与黄土吸附在一起,显示出良好的固水特性,在采空区可以长久保水,显著延长浆体有效期。
4)热稳定性好,水凝胶和黄土形成的沉积物可以耐受℃以上的高温不坍塌,不融化。
5)充填堵漏效果好:水凝胶和黄土形成的沉积物固含量高,粘结性好,相比单纯黄泥浆具备更好的充填性能。
6)安全性高:与水混合反应过程不产生热量,游离水被水凝胶纤维固结并与黄土吸附在一起,遇到高温明火时不会出现急剧汽化的现象,可以杜绝水煤气爆炸的危险。
7)产品无毒、无腐蚀性、安全环保。