煤矿防灭火技术防治煤炭自燃

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煤矿防灭火技术防治煤炭自燃

在煤矿开采的过程中,经常会出现煤炭自燃的情况,不仅严重影响生产效率,而且也在很大程度上威胁到相关人员的人身安全基于此,在矿产挖掘的过程中注入一些防灭火材料,能够从源头处防止煤炭自燃情况的发生,保障作业效率的同时,也为作业人员提供了一个相对安全的工作环境。

煤的自燃发展,通常要经过潜伏期、自热期、燃烧期3个时期。

(1)潜伏期。在低温下空气中的氧分子被煤吸附,通常在煤的表面会形成物理化学吸附热,从而使煤体温度逐渐上升,导致氧分子与煤分子表面活性官能团发生深度氧化,生成小分子气体,并释放大量煤与氧的反应热。但是煤的温度与环境温度相对不变,导致煤重增加,煤的着火点降低,内部分子结构化学活性增加。煤的自燃倾向性的强弱和外部条件决定煤炭自燃潜伏期的长短,尤其像褐煤几乎没有准备期

(2)自热期。在自热期的时候,煤的氧化速度会逐步加快,煤分子里面不稳定的氧化物就会被分解成水CO2和CO,煤炭中氧气产生的热量会促使煤温不停的升高,一旦超过自热的临界温度时,煤炭温度会急剧加速升高,煤中的氧化进程也会加快,这时会出现干馏,从而将生成芳香族的碳氢化合物,煤炭中氢和大量的氧化碳等可燃气体会进行一定的化学反应,在矿井巷道及支架上将出现大量水珠

(3)燃烧期。煤氧化的产热与煤所在环境的散热是有一定相对平衡的,但是一旦失去这个平衡,即产热量突然髙于散热量,就会导致煤与环境温度的相对上升,从而在这方面又加速了煤的氧化速度并在其表面又产生更多的热量,直至煤自燃起来进入燃烧期,这时会生成大量二氧化碳和一氧化碳,在高温高压的状态下,二氧化碳逐步分解,生成更多的一氧化碳,煤矿井下巷道中会发生火灾气体和烟,在靠近火源中心的地方温度可以高达1000℃以上如果煤温达不到临界温度或刚刚达到这一高点的温度后,因为外界条件有变化而又温度降低,就有可能会进入风化状态,煤风化后通常不会再产生自燃情况。

徐州吉安研发的普瑞特防灭火技术集凝胶、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。