煤矿巷道煤柱自燃防灭火措施

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近年来随着厚煤层高产高效技术的推广应用,由煤巷沿空侧松散煤柱引发的煤巷自然发火次数占矿井内因火灾总次数的比例逐年最高,部分煤矿中发生巷道煤柱自燃约占矿内自燃火灾40%~50%左右。

由于煤层巷道高温氧化区自燃发生在煤体深部,火源点难以确定,治理工作难度大。煤巷自燃具有一定的隐蔽性,不易及早发现且由于煤巷风量一般较大,因此煤巷自燃具有更大危险性,尤其在高瓦斯矿井中其危险性更大。如果煤体内部的导热和漏风产生的对流换热作用不能把煤氧化放出的热量带走,造成热量积聚,那么煤体内部温度势必会不断上升最终导致火灾,甚至导致瓦斯爆炸。近几十年来,防治煤矿自燃发生火灾的技术快速发展,并已形成了较为全面稳定的煤炭自燃火灾防治体系建设,然而随着对煤炭资源需求的提高,煤矿开采强度也随之提高,之后煤矿高产高效新技术的迅猛发展,矿井和通风系统的相对复杂化以及危险区域的隐蔽性,使得巷道煤柱高温氧化引发煤矿自燃的火灾事故有了明显增大的趋势。

对于煤层巷道煤柱高温氧化,目前通常采用钻孔注水、注浆、注三相泡沫、注胶体材料、喷射混凝土等方式进行治理。但井下注浆成本高、运输工作量大。大量注水在浪费水资源的同时容易引发水流溢到巷道中,恶化生产环境,影响工作面正常的生产。

徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液(JTF-I)集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。

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