煤自燃胶体防灭火技术

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煤炭自燃引起的矿井火灾是我国煤矿井下开采过程中常见的灾害之一,在我国国有重点煤矿中,因煤炭自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90%~94%,而工作面漏风造成采空区内遗煤自燃是煤炭自然发火的主要原因之一。

为了预防和控制煤矿火灾的发生和蔓延,国内外研究人员先后提出了注浆、注砂、注氮、注凝胶、胶体泥浆等措施并广泛应用。

凝胶具有独特的防灭火机理:①凝胶会覆盖在煤体表面,通过隔绝氧气从根源上抑制煤体氧化,使煤的氧化过程难以向下进行,同时包裹在煤体表面的胶体会阻隔煤与煤之间的热量传递;②凝胶在达到稳定状态之前具有一定流动性,可以深入煤的裂隙中,堵塞煤的漏风通道,降低氧气体积分数,从而大大降低了煤体与氧气的接触;③凝胶本身含量大量的水,其在达到稳定状态前蒸发的水分会降低周围煤体的温度,从而使氧化过程难以进行。

徐州吉安研发的复合胶体(MAG-Ⅱ)防灭火材料与水按一定比例混合,数秒内即可形成粘度适中的防灭火凝胶体,所形成的凝胶体初期阶段具有良好的流动性和覆盖性,能在有限的空间内扩散堆积,凝胶体的粘度随着时间增加而逐渐增大,进而表现出良好的粘附性和挂壁性,能够在浮煤表面及裂隙之间形成一层致密、高含水的凝胶保护层,具有优越的吸热降温、隔氧冷却功能,起到显著的防灭火治理效果。




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