煤礦采空區(qū)煤自燃防滅火措施
煤礦生產(chǎn)中煤炭自燃是主要的自然災(zāi)害之一。目前,我國主要采煤省份的各大采煤礦井中,存在自燃的礦井占據(jù)七成以上,在煤炭的開采過程中存在極大的事故隱患,有數(shù)據(jù)表明,在我國具有自燃威脅且產(chǎn)煤量較大的礦井占全部礦井的54%以上,其中有50%左右的礦井其自然發(fā)火周期均短于3個月。

采空區(qū)則是煤炭自燃火災(zāi)的主要發(fā)生地點(diǎn),采空區(qū)破碎煤巖體堆積復(fù)雜,人員難以進(jìn)入,從而采空區(qū)煤自燃發(fā)生時觀察困難,導(dǎo)致采空區(qū)煤自燃災(zāi)害發(fā)生占礦井自燃災(zāi)害的95%以上同時,煤自燃過程中煤體本身也會釋放出CH4等大量可燃性氣體,導(dǎo)致采空區(qū)在煤自燃發(fā)生后也面臨著瓦斯爆炸事故發(fā)生的風(fēng)險。
目前,國內(nèi)外普遍應(yīng)用的措施有注漿防滅火、注惰性氣體、阻化劑、常用膠體等。注漿防滅火具有操作簡單、價格低廉等優(yōu)點(diǎn),但是該技術(shù)措施在應(yīng)用過程中會出現(xiàn)“拉溝”現(xiàn)象(注漿向地勢低的方向流動),因此該技術(shù)措施也無法向高處堆積。此外,該技術(shù)也會造成采空區(qū)盲區(qū)的產(chǎn)生,生成事故隱患。采用注入惰性氣體的技術(shù)措施要考慮采空區(qū)的封閉性,若采空區(qū)存在漏風(fēng)的情況,使得注入的惰性氣體會向四周逸散而沒有辦法使采空區(qū)長時間處于惰化狀態(tài)。阻化劑在一定程度上取得的效果優(yōu)于其他措施,但是阻化劑自身具有的一些物理化學(xué)性質(zhì)會腐蝕機(jī)械設(shè)備、危害工人身心健康。注入膠體的技術(shù)措施具有保水性好的優(yōu)點(diǎn),但是其覆蓋的面積較小,因此也無法在井下大面積地采用。
徐州吉安研發(fā)的普瑞特礦用防滅火專用液(JTF-I)集凝膠、黃泥灌漿、三相泡沫、氮?dú)夂妥杌瘎┑姆罍缁饍?yōu)點(diǎn)于一體,特別是繼承了泡沫的擴(kuò)散性能和凝膠良好的固水特性。一方面,水漿生成泡沫之后,緩慢形成凝膠,能把大量的水固結(jié)在凝膠體內(nèi),避免了漿液中大量水流失或者潰漿的缺點(diǎn),大幅度提高了漿水在采空區(qū)里的滯留率;另一方面,形成的凝膠能以泡沫為載體對采空區(qū)的高、中、低位火源或浮煤大范圍全方位的覆蓋,且能固結(jié)90%以上水分并形成凝膠層,防火時能持久保持煤體濕潤并隔絕氧氣,滅火時能長久地吸熱降溫,防止火區(qū)復(fù)燃。