煤礦防滅火安全技術措施有哪些？
煤礦防滅火安全技術措施有哪些？
煤層自燃火災是礦井主要災害之一，隨著我國煤炭產(chǎn)量不斷增加，新建、擴建礦井增多和開采強度、開采深度增大，礦井防滅火問題顯得尤為突出。煤炭自燃已成為制約高產(chǎn)、高效礦井安全生產(chǎn)與健康發(fā)展的主要因素之一。
由于煤自燃是煤氧復合的結果，影響煤自燃的主要條件是煤的表面活性結構濃度、氧濃度和溫度。因此，自燃火災撲滅主要從三個方面著手：一是隔離煤氧接觸，使自燃火災窒熄；二是降低煤溫使煤氧化放熱強度降低，最終使火熄滅；三是惰化煤體表面活性結構降低煤氧復合速度，防止煤自燃的發(fā)生。目前常用的防滅火技術主要有如下幾類：惰化、堵漏、降溫等以及它們幾類的綜合，共同發(fā)揮滅火作用，最終實現(xiàn)防滅火的目的。
（1）堵漏防滅火技術
堵漏技術，就是采取各種技術措施減少或杜絕向煤柱或采空區(qū)的漏風，使煤缺氧而不會自燃。堵漏技術和材料，在我國近年來發(fā)展很迅速，相繼研究和開發(fā)出適用于巷頂高冒堵漏的抗壓水泥泡沫和凝膠堵漏技術和材料，適于巷頂堵漏的水泥漿、高水速凝材料和凝膠堵漏技術與材料，以及適于采空區(qū)堵漏的均壓、惰泡、凝膠和尾礦泥堵漏等技術成果，如馬利散、艾格勞尼、聚氨脂等，它們各有其使用條件和優(yōu)缺點。
（2）均壓防滅火技術
均壓防滅火是依據(jù)發(fā)火區(qū)情況，通過調(diào)壓風機、連通管、調(diào)節(jié)風窗等通風設施，將通風系統(tǒng)中的風壓重新分布，減小漏風通道處的風壓差，控制火災區(qū)的漏風。這是防治煤炭自燃的有效辦法，可預防煤炭自燃和對火區(qū)窒息惰化，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。
（3）注水和灌漿技術
水是最經(jīng)濟、來源最廣泛的滅火材料。水的熱容量很大，1L水轉化成蒸汽時吸收2256.7kJ熱量，同時生成1.7m3水蒸汽，大量水蒸汽能很快降低煤溫，具有沖淡空氣中的氧濃度、包圍、隔離及窒熄火源的作用。
灌漿防滅火技術在我國應用得較為普遍，也取得了良好的效果，成為治理井下內(nèi)因火災的主要措施之一。泥漿能夠包裹煤體，其水份有增濕減緩氧化速度，漿流能充填煤體縫隙，起到隔絕漏風阻止氧化作用，按與回采工藝的關系分為隨采隨灌、采前預灌和采后灌漿三類，對采空區(qū)防滅火有積極的作用。
（4）惰化防滅火技術
惰化技術就是將惰性氣體或其它惰性物質送入擬處理區(qū)，抑制煤層自燃的技術。惰性物質惰化技術，除已作為常規(guī)防滅火技術措施使用的黃泥漿外，近年發(fā)展起來的粉煤灰、頁巖泥漿、選煤尾礦泥、阻化劑和阻化泥漿等己經(jīng)比較廣泛地被應用。它們的作用，除惰化外還兼有降溫，對煤礦本身則有微弱的污染，其中具有較大優(yōu)勢的還是粉煤灰注漿和阻化劑，它們最大的優(yōu)點是可以取自某些廢棄物再利用，多用于厚煤層采全高或分層開采。
惰氣防滅火技術是向火區(qū)注入惰性氣體，惰氣源目前發(fā)展起來的主要以注入N2和CO2為主，也可注入其它惰性氣體來降低火區(qū)的氧濃度，達到防滅火的目的。惰氣可充滿整個空間，既能撲滅大的明火火災，又能抑制并撲滅隱蔽火源。但惰性氣體對大熱容的煤體降溫效果不好，滅火周期較長，火區(qū)易復燃，而且對現(xiàn)場的堵漏風工作也要求較高。
（5）阻化劑防滅火技術
阻化劑是抑制煤氧結合，阻止煤氧化的化學藥劑。常用阻化劑是CaC2，MgCl2等一些吸水性很強的鹽類，當它們的水溶液附著在易被氧化的煤表面，在其表面形成一層含水液膜，惰化煤體表面活性結構，阻止了煤和氧的接觸，起到了阻止煤氧復合的作用。同時，阻化劑吸水能使煤體長期處于潮濕狀態(tài)，由于水的吸熱降溫作用，使煤體在低溫氧化時溫度不能升高，從而抑制了煤的自熱和自燃。一般的阻化劑通常都有一定的防火效果，但當溫度升高使阻化劑吸收的水份蒸發(fā)，其阻化作用會消失，失去水分的阻化劑對煤氧復合反而有催化作用，促使煤氧復合速度加快，使煤更容易自燃。
（6）膠體防滅火技術
煤層自燃火災的防治，需要具有既能很快地降低煤溫，又很好地隔絕煤與氧氣的接觸，并能惰化煤體表面，同時，在防滅火過程中還要安全可靠的技術。堵漏、惰化防滅火技術均不能滿足這一要求。膠體防滅火技術集堵漏、降溫、阻化、固結水等性能于一體，較好地解決了灌漿、注水的水泄漏流失問題，適用于各種類型的礦井自燃火災。膠體防滅火技術具有滅火速度快、安全性好、火區(qū)復燃性低等特點，火區(qū)啟封時間也相對縮短，注膠滅火工程實施完，不需等待（《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定各項指標達到啟封條件后還需觀察穩(wěn)定一個月才能啟封），即可啟封火區(qū)。
（7）普瑞特防滅火技術
徐州吉安研發(fā)的普瑞特防滅火新技術集凝膠、黃泥灌漿、三相泡沫、氮氣和阻化劑的防滅火優(yōu)點于一體，特別是繼承了泡沫的擴散性能和凝膠良好的固水特性。一方面，水漿生成泡沫之后，緩慢形成凝膠，能把大量的水固結在凝膠體內(nèi)，避免了漿液中大量水流失或者潰漿的缺點，大幅度提高了漿水在采空區(qū)里的滯留率；另一方面，形成的凝膠能以泡沫為載體對采空區(qū)的高、中、低位火源或浮煤大范圍全方位的覆蓋，且能固結90%以上水分并形成凝膠層，防火時能持久保持煤體濕潤并隔絕氧氣，滅火時能長久地吸熱降溫，防止火區(qū)復燃。
以上各類火災治理技術都有其不同特色，適用于各類不同的環(huán)境，集中體現(xiàn)在降溫、堵漏、阻化的性能上。通常情況下，在自燃火災的防治過程中，采用某種單一防滅火技術一般難以奏效，而是采用綜合治理的措施和方法加以治理。
