煤矿井下火灾该如何灭火?

煤自然发火是由于空气渗漏进入松散煤体,空气中的氧与煤分子表面的活性结构接触,发生物理吸附、化学吸附及化学反应,同时放出热量,在一定的蓄热环境下,煤体不断地氧化、放热、升温,当煤温超过临界温度后,煤体继续升温,达到煤的着火点温度,最终导致煤体燃烧。

当自燃发生后,大都采取井下局部作密闭封闭隔离的方法,大部分火区并未彻底根治。由于漏风通道多,火势蔓延而易形成大面积的老火区,给周边的生产矿井造成严重的安全隐患。为提高灭火效果,缩短火区的灭火时间。通常是在火区封闭后,再向火区注入泥浆、惰性气体(如氮气)、普瑞特防灭火材料等,加速火灾熄灭。

向火区内注入泥浆,使其包裹煤体,隔绝煤与氧气的接触,达到吸热降温的目的。一般当隔绝灭火的火区仍有裂缝和孔洞与地表相通,采空区或人员不能直接进入的地点都可使用注浆灭火。但其也存在一些缺点,只流向地势低的部位,不能向高处堆积;浆体不能均匀覆盖浮煤;易跑浆和溃浆,造成大量脱水,恶化井下工作环境,影响煤质。

向火区内注入惰性气体,可以排挤出火区空气,使氧含量降低,冷却火源,增加密闭区内气压,抑制瓦斯涌出,减少新鲜空气漏入并渗入煤、岩孔隙,并为可燃物吸附,阻止可燃物氧化与燃烧。惰性气体灭火时,如果火区封闭不严,漏风量大,惰性气体大量漏出,不仅不能扑灭火灾,还会污染井下空气。

徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料集凝胶、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火区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对火区的高、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。

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