煤層自燃火災防治技術

煤層自燃火災防治技術

應用行業：礦山 城市地下工程
技術領域：防滅火
主要內容及技術要點
經過近十年的努力攻關，從理論和應用上解決了低溫階段的機理、定量測定、火災的早期預測、發火期間的火源區域判定及新的防滅火技術等問題，取得主要研究成果如下：
建立了煤低溫階段自燃綜合作用學說，為預測預報及防滅火新技術的研究奠定了基礎。
提出煤的自燃性應該由煤的氧化性與放熱性共同決定；
建立了煤自燃的微觀反應與宏觀參數的定量關係，使痕量和微量的化學作用由宏觀測定的參數表達；
提出煤氧複合多級反應模型和煤自燃相關參數的影響函數；
建立了煤自然發火的力學、數學模型。
國內首次建成煤低溫自然發火實驗台，解決了煤低溫自燃的痕量和微量化學作用的參數定量測定問題。
建立了煤自燃危險區域預測和判定理論，研發出相應技術。
該預測理論首次提出煤層自燃危險區域判別式和極限條件測算方法，解決了著火前（60-70℃以下）哪些部位可能發火、發火的條件和時間，著火後火源位置所在區域的問題。其技術的最短自然發火時間預測誤差為2-6天，發火區域判定誤差在1-3m範圍內。精度可達90%以上，滿足了現場應用要求。
研發出成套的新型防滅火技術
先後研製開發出“無機凝膠”、“稠化膠體”、“高分子膠體”和“複合膠體”等係列膠體防滅火材料；根據現場實際條件，可用不同材料配方，實現在指定時間和指定部位發生膠凝作用。
研製出適用於井下移動式的係列膠體壓注機和適用於地麵管網大流量的係列多功能注膠係統及配套設備。
開發出快速滅火係統，該係統由打鑽下套係統和快速膠體壓注係統組成。井下一旦發生火警，4小時內能投入滅火工作。在現場水、電（或風）齊全的條件下，設備到達指定地點後，30分鍾內能投入滅火工作。
應用情況及前景
研究成果首次解決了礦井（尤其是高瓦斯礦井）煤層自燃預測和大麵積高溫區開放式快速安全直接滅火的難題。近十年，已在全國18個省、自治區的煤礦中推廣應用。其中，應用煤自然發火實驗台已測試煤樣68個，測試煤樣自然發火期最長的為212天（汝箕溝太西煤），最短的為25天（東灘礦），與現場實際情況基本相符，成功地指導了60多個礦的防滅火問題；為企業取得了上百億元的經濟效益，據不完全統計，近三年，從火區中搶出設備價值7.45億元，新增產值19.63億元，利稅10.26億元。目前，膠體防滅火技術已成為一項主要的煤層自燃防治技術，並在煤田火災防治中已初步取得了成功經驗。
本成果應用於
1、防火方麵
2、滅火方麵
3、煤田露頭自然火災防治
4、防滅火工程
研究成果首次解決了礦井（尤其是高瓦斯礦井）煤層自燃預測和大麵積高溫區開放式快速安全直接滅火的難題。近十年，先後在山西、陝西、甘肅、山東、江蘇、新疆、寧夏、河南、貴州等18個省（自治區）中20多個礦務局的國有重點煤礦和8個地方煤礦中推廣應用，成功地處理了111次火災。據不完全統計，僅從火區搶出設備而減少損失約3.15億元，解放火區煤炭而創產值約28.7億元，新增利稅達10.1億元。創造了巨大的經濟、社會效益。目前已成為一項主要的煤層自燃預測及防治技術，並已寫入2001年新修訂的《煤礦安全01manbetx 》中。