矿井煤自燃火灾预防治理措施

矿井煤自燃火灾预防治理措施

我国煤炭虽然总储量丰富，但大多属于复杂地质结构分层开采，导致工作面巷道错综复杂与老采空区常有贯通现象出现，漏风规律复杂难以控制，易引起煤自燃。矿井煤自燃火灾不仅能造成矿井设备和煤炭资源的巨大破坏和损失，还严重威胁井下作业人员的生命安全，甚至引起瓦斯、煤尘爆炸酿成重大恶性伤亡事故。

煤自燃是一个极其复杂的物理和化学变化过程，它不仅与煤自身的氧化放热特性有关，还与煤体所处环境的放热特性有关。在实际矿井环境中，采空区松散浮煤量较大，在外界漏风供氧严重时，与空气中的氧气发生氧化反应放出热量，采空区散热条件差，大量热量聚积，无法扩散，容易引起采空区浮煤煤温升高，易发自然。

水是最经济、来源最广泛的灭火材料。水的热容量很大，1L水转化成蒸汽时吸收2256.7kJ热量，同时生成1.7m3水蒸汽，大量水蒸汽能很快降低煤温，冲淡空气中的氧浓度、包围、隔离及室熄火源的作用。

灌浆防灭火技术在我国应用得较为普遍，也取得了良好的效果，成为治理井下内因火灾的主要措施之一。泥浆能够包裹煤体，其水份有增湿减缓氧化速度，浆流能充填煤体缝隙，起到隔绝漏风阻止氧化作用，按与回采工艺的关系分为随采随灌，采前预灌和采后灌浆，对采空区防灭火有积极的作用。

但是注水和灌浆技术也有其不足之处：

①井下自燃火灾通常处于工作面或巷道顶部比较高的部位，水或泥浆不能滞留在顶部包裹火区，流过火区仅使煤表面温度降低，内部温度仍然很高。

②水的冲刷将煤体表面的灰分带走，又露出新的煤体表面；水的剧烈蒸发增加了煤的孔隙率，使漏风通道更加畅通。另外，水对煤的自燃还有一定促进作用，在高温600℃时，水会分解成H2、O2参与燃烧反应，产生大量水煤气，可能造成水煤气爆炸。

③泥浆脱水量较大，恶化工作环境，有发生工作面“溃浆”的危险。 一旦煤矿出现自然发火的预兆，可以采用徐州吉安研发的普瑞特防灭火新技术集凝胶、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。