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煤自燃防治技术有哪些方法(煤自燃防治技术有哪些)

导语:煤自燃防治技术有哪些?

中国自然资源极其丰富,其中煤炭是我国能源结构中重要的组成部分占据着主导地位。由于煤炭是一个特殊的行业,井下自然条件错综复杂,同时我国大约有60-70%以上的矿井都为自燃发火矿井,矿井火灾成为了威胁煤矿安全生产的重要形式,每年由于这类事故导致的经济损失高达几百亿。

基于对煤自燃作用机理的大量研究,很多煤自燃防治技术也相继被提出,根据作用机理大致可分为以下几类:

(1)减少可燃煤体技术

煤体自燃通常发生于采空区遗煤以及煤体暴露处,所以减少这些易自燃煤体防治煤自燃的重要措施,可以从根源处减少自燃发火的可能性。主要措施包括:

①合理进行矿井开采,采用先进的巷道搭建方式,尽量避免煤体与空气发生接触,满足矿井火灾控制要求:②在允许的情况下尽可能地采用无煤柱开采方式,采用合理的掘进与回采顺序,尽可能地减少遗煤的存在:③在开采过程中尽量控制并减小开采压力,从而减少破碎煤体。

(2)控制漏风技术

漏风是引起煤自燃的重要因素,减少漏风可以从两方面进行控制。一方面首先可以增大风阻或堵漏,例如可以在进、回风巷道内挂布帘或者是安装风门从而增大风阻,以起到组阻止漏风风流的作用:其次,利用封堵材料对煤体进行加固,减少裂隙。常见的矿用封堵材料有水泥、粉煤灰、碎石屑等,这种材料流动性好,经济性高,凝固后抗压强度高。另一方面,可以采取均压防灭火技术来减小火区或采空区进、回风两侧的风压差,从而减少漏风,以此达到抑制煤自燃的目的。

(3)火区惰化技术

火区惰化技术的原理就是利用一些不能助燃的气体(常见的有氮气、二氧化碳和湿式惰气)对可燃物与氧气进行隔绝,火区惰化就是向着火区域注入惰性气体,从而使该火区内的氧气浓度小于煤自燃发火的临界氧浓度,进而起到防止煤氧化自燃的作用。氮气由于纯度高,相较于其他惰性气体对人更安全,同时可以直接从空气中提取分离,成本低,效果显著,因此应用最为广泛。

(4)阻化剂防灭火技术

阻化剂是通过隔绝煤氧接触,降低煤表面活性基团的活性,吸热降温等一系列物理以及化学作用来阻止煤体氧化自燃的一类试剂。阻化剂防灭火是一种预防和控制煤矿火灾的新技术,由于它使用方便、应用范围广、经济有效,在很多煤矿企业的应用中取得了良好的效果。

徐州吉安研发的普瑞特Ⅰ型防灭火技术集凝胶、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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