煤矿巷道火灾的燃烧过程

在矿井火灾的燃烧中,可燃物主要是井下的煤、木材和皮带等,氧化剂为巷道中的氧气。矿井燃烧过程非常复杂,除了伴有发光和放热等物理现象,巷道内还发生快速复杂的化学反应,并伴随着成分复杂的烟流的生成。根据火灾生成烟流的温度、生成物特点和火灾的发展趋势的不同,巷道火灾过程可分为发展阶段、稳定阶段和衰减阶段。火灾在发展阶段时,产生的烟流温度不断升高、火势也在不断扩大,可燃物的燃烧也非常充分;火灾的稳定阶段是火灾在经历一定时间的不断发展后火势达到稳定状态的阶段,此阶段火灾的燃烧状态和烟流温度比较稳定;火灾的衰减阶段是火灾在经历比较长时间的燃烧后,由于可燃物或氧气的缺少而逐渐消退的阶段,此阶段火灾的燃势逐渐衰退,产生的烟流也开始减少,可燃物的燃烧也开始变得不充分。可燃物的燃烧特性、巷道的通风条件和环境条件等因素直接影响着巷道火灾阶段的发展和变换。

一次自由发展的井巷火灾燃烧从一个点或面开始逐渐发展为一个燃烧区域,发展过程中火焰不断在蔓延,火区内烟流产量逐渐增加,火区温度也不断升高。在具备正常通风条件的井巷发生火灾时,火区烟流的分布受到通风量及通风速度的影响。当火灾燃烧发展到一定程度时,由于可燃物的有限或供风量的限制,燃烧处于比较稳定的状态,火区烟流分布和温度分布也较为稳定。当燃烧相当长时间后,可燃物几近消耗完,可燃物表面堆积覆盖大量灰渣,火势将逐渐减小,燃烧产生的烟流也会减少、火区温度开始下降。

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。

参考文献:

[1]乔晨露.煤矿火区封闭对火区内气体运移规律影响研究[D].湖南科技大学,2014.

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创建时间:2023-10-24 09:25
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