煤矿防灭火材料有哪几种?

发布网友 发布时间：2022-04-24 10:04

我来回答

共2个回答

热心网友 时间：2023-10-09 19:02

煤炭是我国的主要能源，在国民经济能源结构中占据十分重要的位置。随着国民经济的快速发展，煤炭的需求量也越来越大。在原煤产量快速增长的同时，必须要保证矿井的安全高效开采。矿井火灾是煤矿的主要自然灾害之一，而煤炭自燃又是矿井火灾的主要形式，采用防灭火材料是有效防治煤炭自燃的措施之一。

防灭火材料灭火原理主要是破坏火灾发生的三个必要条件之一。选用各种性能的防灭火材料以保证矿井安全生产。为了防治煤炭自燃，国内外广泛采用注水、灌浆、喷洒阻化剂、注惰气等技术。近年来，又比较广泛地采用了凝胶、胶体泥浆、阻化汽雾、泡沫树脂等防灭火技术。该类技术对保证矿井安全生产起到了重要作用，从而推动了矿井防灭火科技的进步。

1、灌浆防灭火材料

灌浆防灭火即将不燃性灌浆原料（粘土、粉煤灰、矸石以及砂等固体材料）细粒化后与水按一定配比制成悬浮液，利用静压或动压，经由钻孔或输浆管路水力输送至防灭火区，以阻止煤炭氧化或扑灭已经自燃的煤体。

2、阻化剂防灭火材料

阻化剂防灭火技术是指利用阻化原理将具有阻化性能的药剂送入拟处理区，利用阻化剂的负催化作用，煤炭经阻化处理后，在煤炭表面上形成一层能抑制氧与煤接触的保护膜，阻止了氧气和结构上的活动链环的羧基反应，使煤炭和氧的亲合力降低，阻化剂有一种主动排斥氧和煤化合的功能，但它并不和煤、氧等物质化合，从而达到防灭的目的。

3、泡沫防灭火材料

防灭火材料的载体最初都是使用水溶液，如灌浆材料和卤盐类阻化剂等。水溶液流动性好，渗透性强，容易从煤岩裂隙流失，材料不易保留在目标区域，浪费严重；水溶液难以向上堆积和驻留，不能处理高处煤岩体。之后，又针对卤盐类阻化剂研究了用气体作为载体的气雾阻化剂，但是气雾的喷洒距离有限，而且难以向煤岩扩散。

近年来，高稳定泡沫作为载体已经在三相泡沫和阻化泡沫等材料上得到了成功的应用，取得了较好的施工效果。泡沫易于和现有的防灭火材料的浆液或粉体混合，形成的混合泡沫有压力下流动性好，无压力情况下黏度高，堆积性、黏壁性强，可以很好地适应地形复杂的各种煤自燃区域，是防灭火材料载体的良好选择，显示出很大的应用潜力。

4、惰化防灭火材料

惰化技术主要是指将惰性气体如氮气、二氧化碳等充入封闭区域内可稀释此空间的氧浓度从而降低氧化速度，抑制煤自燃的技术。该技术主要用在当发生外因火灾或因自燃火灾而导致的封闭区，近年来，注氮防灭火技术已在我国煤矿迅速推广应用。

5、胶体防灭火材料

根据胶体防灭火材料的性质和原料特点，可分为凝胶类、稠化胶体类和复合胶体类三种类型。

（1）凝胶类。溶胶或真溶液通过化学反应形成一种不能流动且具有一定几何形状的材料：纯吸水性树脂等吸水后形成的胶粒堆积称为假凝胶。

（2）稠化胶体类。向泥砂、粉煤灰等的浆液中加入少量亲水性材料基料，使浆液量稠度增加，宏观上更加均匀，管道流动性、与煤壁附着性较好，不易沉降。

（3）复合胶体类。向泥砂或粉煤灰的浆液中加入少量高分子添加剂，由于高分子材料的架桥作用，形成一种使浆液几乎不能流动的复合胶体。泥砂、粉煤灰等的浆液中加入某些材料，通过化学反应失去流动性，也称为复合胶体，这类复合胶体中的固体颗粒仅起充填作用，不参与网状结构骨架。稠化胶体中继续加入基料会失去流动性，也会制成复合胶体。

6、普瑞特防灭火材料

为克服目前注浆、惰气、凝胶、阻化剂、三相泡沫等防灭火技术的不足，徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学创新的提出了普瑞特防灭火新技术，并研制了普瑞特的装备与材料。

普瑞特防灭火材料技术特点：
1、集凝胶、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体，能把泡沫中的水固结在凝胶体内，避免了黄泥灌浆和其它泡沫大量水流失或者溃浆的缺点；
2、在采空区具有良好的扩散性能，生成的普瑞特以泡沫为载体能够对采空区或煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖，持久保持煤体湿润冷却，隔绝氧气，且添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，彻底防治煤炭自燃；
3、普瑞特被注入火区后，会在火区全方位覆盖一层凝胶层，并且凝胶层中95%以上都是水，具有长久的吸热降温作用，能够有效防止火区复燃；
4、普瑞特以泡沫为载体，在防灭火区域内能向高处堆积，所到之处普瑞特都能有效覆盖并黏附浮煤裂隙，具有良好的封堵漏风通道的性能；
5、泡沫中的氮气缓慢释放，避免单独注氮时氮气容易流失的缺点，持久保持火区惰化。

总结

在防治矿井煤炭火灾的过程中，没有一种方法是能解决所有问题的。只有摸清煤炭火灾的机理，并且将理论和现场实践研究相结合，深入的认识煤矿火灾的特点和规律，坚持“预防为主，防治结合”的指导方针，根据各个矿井的实际情况，选择合适的技术和手段，才能有效地防治煤矿火灾，减少事故造成的损失，从而保证矿井安全、高产、稳产。

热心网友 时间：2023-10-09 19:02