礦用普瑞特防滅火技術實例

2008年1月12日7時50分，鉛山縣螺絲塢煤礦主斜井井筒距井口約192米處發(fā)生一起火災事故，造成7人死亡。

2006年11月12日19時40分，山西省晉中市靈石縣王禹鄉(xiāng)南山煤礦井下發(fā)生炸藥燃燒事故，造成34人死亡。

2003年12月19日，湘潭縣譚家山鎮(zhèn)正發(fā)煤礦發(fā)生一起火災事故，死亡2人。

2001年4月6日21時14分，陜西省銅川礦務局陳家山煤礦(以下簡稱陳家山煤礦)四石門皮帶下山延伸段發(fā)生一起特大瓦斯爆炸事故，事故波及四石門軌道下山、采區(qū)總回風下山及412綜采放頂煤工作面等區(qū)域,造成38人死亡，16人受傷，其中重傷7

專家指出，地下煤火給礦產資源、地質構造、大氣環(huán)境和人類生活都帶來嚴重影響。

我國的地下煤火吞噬了大量寶貴的煤炭資源，一年燒掉的煤炭多達3000萬噸，破壞資源2億噸。

地下煤火將淺層的煤炭燃燒掉后，上面的巖層就會塌陷，造成淺層地質災害。專家指出，地下煤火燃燒形成的塌陷和燒空區(qū)，嚴重影響了原煤的開采進程與采礦安全，造成資源的阻滯并引發(fā)礦難。

地下煤火還會對附近的人居安全構成威脅，最著名的是美國賓夕法尼亞州的桑塔利亞礦坑火，1962年開始燃燒，附近的小鎮(zhèn)因此被迫遷空?！盎鹧嫔健钡陌谉熤?，含有大量二氧化硫、五氧化二磷，它們都屬于有害氣體。二氧化硫遇水就易變成極具腐蝕性的亞硫酸，與空中的水分子結合，就變成了酸雨。酸雨的危害是眾所周知的，燃燒釋放出大量的熱量與有毒有害氣體，嚴重污染了生態(tài)與大氣環(huán)境，危害著地表人居環(huán)境與人類健康，且破壞植被生態(tài)系統(tǒng)，引發(fā)環(huán)境生態(tài)危機。

1、對于有注漿系統(tǒng)的礦井，可以將KPNZ-2000/1.0型礦用發(fā)泡成膠裝置直接連接在灌漿管路上，利用原有的灌漿系統(tǒng)制備普瑞特并灌漿。

2、對于沒有灌漿系統(tǒng)的防滅火區(qū)域或煤田火區(qū)，先施工臨時注漿鉆孔，利用移動式普瑞特制備系統(tǒng)灌注普瑞特。

普瑞特防滅火新技術適用于煤礦采空區(qū)、高冒區(qū)等所有防滅火區(qū)域和煤田火區(qū)。

1、普瑞特的采空區(qū)擴散性能

普瑞特在采空區(qū)中相比凝膠具有很好的擴散性能，能夠通過采空區(qū)的裂隙向采空區(qū)高處及遠處擴散。

普瑞特能夠把泡沫中的液體水固結為固態(tài)水，泡沫能夠擴散到的區(qū)域，凝膠層就能覆蓋浮煤，保持長久的隔絕氧氣、濕潤、阻化和吸熱降溫。

2、普瑞特與普通泡沫的防復燃性能對比

普瑞特由于其良好的固水、隔氧、保濕性能，相比黃泥漿及三相泡沫具有很好的防復燃性能

3、普瑞特與普通泡沫的堆積性能對比實驗

普瑞特相比黃泥漿、其他泡沫具有很好的堆積性能，在近似開放的空間中可以向高處堆積。

4、普瑞特的封堵漏風性能

普瑞特以泡沫為載體，能在防滅火區(qū)域向高處、遠處大范圍擴散，所到之處凝膠均能粘糊浮煤裂隙。因此，相比黃泥漿和三相泡沫，其具有很好的封堵漏風性能。

為克服目前注漿、惰氣、凝膠、阻化劑、三相泡沫等防滅火技術的不足，制了普瑞特的裝備與材料。

普瑞特防滅火技術很好的融合了黃泥灌漿、惰性氣體、凝膠、阻化劑、三相泡沫等各項防滅火技術的優(yōu)點，又避免了上述各項技術的多數缺點。

技術特點

1、集凝膠、黃泥灌漿、兩相或三相泡沫、惰性氣體和阻化劑的防滅火優(yōu)點于一體，能把泡沫中的水固結在凝膠體內，避免了黃泥灌漿和其它泡沫大量水流失或者潰漿的缺點；

2、在采空區(qū)具有良好的擴散性能，生成的凝膠以泡沫為載體能夠對采空區(qū)或煤田火區(qū)的高、中、低位火源進行大范圍、全方位的覆蓋，持久保持煤體濕潤冷卻，隔絕氧氣，且添加劑中含有的阻化劑能長久對煤體阻化，徹底防治煤炭自燃；

3、普瑞特被注入火區(qū)后，會在火區(qū)全方位覆蓋一層凝膠層，并且凝膠層中95%以上都是水，具有長久的吸熱降溫作用，能夠有效防止火區(qū)復燃；

4、凝膠以泡沫為載體，在防滅火區(qū)域內能向高處堆積，所到之處凝膠都能有效覆蓋并黏附浮煤裂隙，具有良好的封堵漏風通道的性能；

5、泡沫中的氮氣緩慢釋放，避免單獨注氮時氮氣容易流失的缺點，持久保持火區(qū)惰化。

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為了防治煤炭自燃，國內外廣泛采用注水、灌漿、噴灑阻化劑、注惰氣等技術。近年來，又較廣泛地采用了凝膠、膠體泥漿、阻化汽霧、泡沫樹脂等防滅火技術。該類技術對保證礦井安全生產起了重要作用，推動了礦井防滅火科技的進步。

在20世紀50年代，灌漿技術成為我國煤礦防滅火技術的主要手段，并且一直沿用到今天。所謂的預防性灌漿技術就是指將水和灌漿材料按適當的比例混合，配制成一定濃度的漿液，經過鋪設的輸漿管路利用自燃壓差或泥漿泵送到可能發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域，以防止自燃火災的發(fā)生。

灌漿技術是一項傳統(tǒng)的、簡單易行的、比較可靠采用注水來代替灌漿，增加煤體的水分，也取得了較好的效果。

阻化劑技術在美國、波蘭、前蘇聯(lián)等國家得到了較好的應用;近些年來，阻化劑技術在我國也得到推廣應用。該技術主要是讓水溶液附著在易被氧化的煤體表面，惰化煤體表面的活性結構，阻止煤與氧氣的接觸的作用。

惰性氣體技術從20世紀70年代開始在德、法、英等發(fā)達國家煤礦中大量使用；從80年代起，我國開始了氮氣防滅火技術的研究與推廣。

近年來，凝膠技術在我國得到較廣泛應用。凝膠分為無機凝膠和高分子凝膠兩大類，其防滅火機理是凝膠通過鉆孔或煤體裂隙進入高溫區(qū)，其中一部分未成膠時在高溫下水分迅速汽化，快速降低煤表面溫度，殘余固體形成隔離層，阻礙煤氧接觸而進一步氧化自燃;而流動的部分混合液隨著煤體的溫度的升高，在不遠處及煤體孔隙里形成膠體，包裹煤體，隔絕氧氣，使煤氧化、放熱反應終止；干涸的膠體還可以降低原煤體的孔隙率，使得通過的空氣量大大減少，從而抑制復燃。