煤自燃火災(zāi)作為煤礦生產(chǎn)過程中重大災(zāi)害之一,嚴(yán)重制約煤炭的安全高效綠色開采。針對煤自燃理論及煤火災(zāi)害防治技術(shù)研究多元化等特點,歸納分析煤自燃火災(zāi)的防治難點,對現(xiàn)有的煤層火災(zāi)預(yù)測預(yù)報方法及災(zāi)害防治技術(shù)的優(yōu)點和局限性進(jìn)行探討,展望煤自燃火災(zāi)防治技術(shù)的發(fā)展前景,指出未來我國煤層火災(zāi)防治研究的重點方向主要包括:煤自燃的形成演化與阻化機理,煤自燃階段的精細(xì)劃分,煤自燃的動態(tài)監(jiān)測與智能預(yù)警,煤自燃的主動、分級、協(xié)同防控。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

發(fā)泡水泥防滅火材

熱管移熱技術(shù)是把熱管應(yīng)用于移除和置換煤堆內(nèi)部的自燃熱量，降低煤堆溫度，有效防止煤堆、矸石山等自燃火災(zāi)蔓延擴展，或防止火區(qū)復(fù)燃。李貝[18]利用熱管提高煤堆散熱效率和阻止熱量積聚，熱管移熱降溫原理如圖2；程方明[19]等通過ANSYS軟件模擬熱管對松散煤體降溫的效果。然而，熱管移熱技術(shù)所需熱管數(shù)量較多，成本比較高，所需降溫時間比較長，且受到煤礦井下復(fù)雜地質(zhì)條件和開采環(huán)境的限制，熱管移熱技術(shù)的推廣和應(yīng)用有很大的局限性。2.3 降溫控氧技術(shù)

1）注N2和液態(tài)CO2技術(shù)。注N2防滅火技術(shù)工程原理如圖3。注N2和液態(tài)CO2是利用相變吸熱原理降低火區(qū)溫度，氣態(tài)N2和CO2可稀釋火區(qū)氧濃度，Yu等[20]利用液氮泡沫阻化劑迅速撲滅煤自燃火災(zāi)，并有效抑制煤自燃復(fù)燃。但液態(tài)CO2熱容量較小，降低火區(qū)溫度需要大量的材料；在現(xiàn)場實際使用過程中，對火區(qū)密封要求比較高，且煤體導(dǎo)熱系數(shù)低，因此只能對局部降溫滅火效果比較好。2）膠體防滅火技術(shù)。該技術(shù)可以利用不同的材料調(diào)配出針對不同煤自燃區(qū)域特性的防滅火膠體凝膠，其狀態(tài)呈漿糊狀半流動膏體，有效地充填松散煤體裂隙，形成膠體隔離帶，起到堵漏隔氧的作用，能夠快速滅火且不易復(fù)燃�；饏^(qū)高溫環(huán)境中，膠體漿液富含98%～99%液態(tài)水，通過蒸發(fā)，對火區(qū)熱能進(jìn)行大量置換，可降低火區(qū)溫度，減緩煤自燃速度，起到阻化作用。膠體防滅火材料如圖4。此類技術(shù)工藝的代表如西安科技大學(xué)的高分子膠體（如圖4(a））、中國礦業(yè)大學(xué)秦波濤團(tuán)隊[21]研制的發(fā)泡凝膠（如圖4(b））等。此外，西安科技大學(xué)研制的粉煤灰復(fù)合膠體（如圖4(c））、黃泥漿復(fù)合膠體材料（如圖4(d））等可以充分利用粉煤灰等固體廢棄物，形成具有不易沉降、便于長距離管道輸送、高水含量和長時間隔氧降溫等特性的防滅火材料。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3234832