煤矿易自燃煤层采空区防灭火技术
我国煤炭资源丰富且分布广泛,在能源产业中占有举足轻重的位置,随着新型能源的迅速兴起与能源结构的调整,煤炭资源的消耗量也在逐年下降,但在未来相当长的一段时期内,煤炭仍是我国最主要、消耗占比最大的能源。随着开采水平与大型机械化程度的不断提高,煤炭产量、开采效率也得到了极大的进步,浅部煤炭资源日趋枯竭,开采深度增加的环境下,煤层自燃问题也逐步凸显出来。据不完全统计,我国近有超过55%以上的矿井存在煤层自燃危险,每年因煤炭自燃造成的资源损失量巨大,严重制约了矿井的高效发展,在诸多煤矿地质灾害中,由煤层自燃引发的火灾占比较大,且危害程度高,不仅造成煤炭资源的浪费,甚至诱发瓦斯爆炸,给人员、采掘设备带来巨大威胁。因此,超前对采煤工作面煤层自燃的诱发因素进行探索,制定科学合理的防灭火措施,是煤矿实现安全生产的重中之重。
在采空区自燃“三带”中,散热带距离工作面最近,该区域漏风量最大,因此氧气浓度最高,具有充分的供氧条件。但由于该区域风速较大,大量的热量被吹散,不能形成有效的热量积聚现象,因此不具备煤层自然发火条件;氧化升温带居于散热带与室息带之间,氧气浓度虽较于散热带减少,但仍能为煤体自燃提供充足的氧气,且此区域温度较高,为煤体自燃提供了适宜的环境,是采空区三带中最易出现煤体自燃的区域:室息带居于采空区深部,温度高,但通风困难,氧气浓度稀薄,因此,也不易诱发火灾。
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]马周.煤矿易自燃煤层采空区防灭火技术研究[J].煤矿现代化,2025,34(03):93-97.DOI:10.13606/j.cnki.37-1205/td.2025.03.019.
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