在煤田火區(qū)的發(fā)展過程中，火源溫度不斷升高，不斷地和周邊的煤巖體發(fā)生熱量交換，將高溫區(qū)域不斷向周邊的立體空間拓展，根據(jù)煤氧復(fù)合氧化原理，逐漸完成了煤的低溫氧化過程。煤火燃燒的超高溫度使得煤層的頂?shù)装鍘r性發(fā)生變化，再加上煤炭燃燒消耗造成的空洞區(qū)，在重力及地應(yīng)力共同作用下造成塌陷和地表裂隙，在火風(fēng)壓和自然風(fēng)壓的共同作用之下，新鮮空氣會(huì)通過裂隙源源不斷地進(jìn)入火區(qū)內(nèi)部，加快煤火燃燒和火區(qū)范圍拓展的速度。

煤田火區(qū)的滅火工程周期很長(zhǎng)，一般為幾個(gè)月甚至幾年時(shí)間，合理地選擇滅火降溫材料，熄滅火區(qū)燃燒中心明火、降低火源溫度，對(duì)控制煤田火區(qū)火勢(shì)、減緩煤田火災(zāi)擴(kuò)展的速度以及實(shí)現(xiàn)煤田火區(qū)的快速熄滅，具有非常重大的意義。

水力滅火降溫是煤田火區(qū)治理中最常用的方法，水是自然界中比熱容最大的物質(zhì)，其比熱容4.2×103J/kg·℃，即1千克的水升高或降低1℃時(shí)吸收或釋放4200焦耳的熱量，當(dāng)水氣化為水蒸氣時(shí)，它的比熱也達(dá)到了2.1×103J/kg℃。水來源廣泛、成本低廉，同時(shí)注水降溫系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單可靠，是很好的火區(qū)滅火降溫材料。

但是水力滅火降溫也有著不可忽視的缺點(diǎn)：①滅火慢，根據(jù)火區(qū)規(guī)模和燃燒程度，通過注水將燃燒中心從高達(dá)一千攝氏度的高溫降到100℃以下，需要持續(xù)不斷的供水，注水施工時(shí)間占到了整個(gè)滅火工期的三分之一以上。②注入的水吸收熱量變?yōu)樗魵?，在高溫條件下會(huì)與煤炭發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的水煤氣（H2、CO）遇明火會(huì)發(fā)生劇烈爆炸，造成更多的裂隙甚至?xí)?dǎo)致上覆巖層的塌陷。③對(duì)于缺乏水資源的大型火區(qū)，注水滅火降溫就不能實(shí)施了。④由于火區(qū)煤層燃燒造成煤層的頂?shù)装鍘r層破碎松散，注入的水將有很大一部分沿裂隙流向發(fā)火煤層的底部，造成注水滅火的效率低下。

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火區(qū)里的滯留率；另一方面，形成的凝膠能以泡沫為載體對(duì)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(shí)能持久保持煤體濕潤(rùn)并隔絕氧氣，滅火時(shí)能長(zhǎng)久地吸熱降溫，防止火區(qū)復(fù)燃。

參考文獻(xiàn)：

[1]李兵.煤田露頭火區(qū)注液態(tài)CO2快速滅火技術(shù)數(shù)值模擬研究[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2016.