文档介绍：煤矿现代化年第期总第期
一阻化泡沫材料的研发及在煤矿防灭火中的应用
中国科学技术大学时虎
山东合兴科技发展有限公司袁兴友张永武
兖矿集团有限公司崔洪义
摘要煤矿火灾是煤矿生产中的主要自然灾害之一,并多表现为煤层自然发火灾害。为了更好地解
决煤矿采空区高位空间的防灭火难题,山东合兴科技发展有限公司与中国科学技术大学合作,共同研发了
阻化泡沫防灭火技术工艺及材料,并成功应用在煤矿防灭火工作中。本文介绍了阻化泡沫防灭火技术工艺
及材料的研发过程、材料性能、应用效果等,可供有关单位借鉴。
关键词阻化泡沫防灭火采空区高位空间自然发火阻化剂
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
优点,更好地解决煤矿的防灭火问题。可是,由于阻化剂吸水
概述
后严重影响泡沫的形成,阻化剂与泡沫的形成是一对矛盾。如
煤矿火灾是煤矿生产中的主要自然灾害之一,并多表现何将阻化剂用一个界面包覆起来,使之不影响泡沫的形成,成
为煤层自然发火灾害。随着我国厚煤层综采机械化技术的推为我们研究的一个课题。
广,煤炭的产量和效益大幅度提高,但这种采煤方法的开采强根据辽宁工程技术大学进行的自然发火实验结果发现,
度大、采空区遗留残煤多、冒落高度大、漏风严重,自然发火的各种煤种在自燃过程中,不同温度条件下,其表面基团自由基
危险性增大,严重威胁着矿井的安全生产。结构不同,其结构既和温度有关,又和不同煤种组分有关,某
近年来,在煤矿防灭火技术手段及新材料研制应用方面, 一种阻化剂只能解决某种温度条件下的阻燃问题,研究不同
各单位、部门做了大量的研究与尝试,取得了较好的效果。但性能的阻化剂,以处理复杂条件下的阻燃问题,成为我们研究
是,这些新技术、新材料的应用推广对煤矿防灭火还不能完全的另一个课题。
奏效,特别是对采空区内高位空间的火灾显得束手无策。一阻化泡沫材料用多种材料形成界面,将阻化剂包覆
用泡沫扑灭矿井明火,已被人们认识和接受。其灭火的作起来,解决了阻化剂吸水破泡的问题;用多种阻化成分组合形
用主要有下述四点: 成多组份复合材料,解决了不同温度下的阻燃问题。
泡沫具有粘度高、弹性大以及密度小的特点,能够移
一阻化泡沫材料防灭火机理及技术性能
动并聚积在采空区的空隙中,在回采工作面冒落矸石中建立
空气不透气区。一阻化泡沫材料是由无机阻化剂、有机阻化剂、发泡
泡沫具有防热剂的性质,泡沫中的水分蒸发从周围吸剂、稳泡剂、表面活性剂、成膜性添加剂、抗溶剂、抗冻剂和其
收热量,的水蒸发成水蒸汽吸热.×,同时煤的热容它添加剂与水组合而成的。
量和导热性能也增大了。阻化泡沫覆于煤层表面并随着析出液体而逐渐渗透人煤
泡沫液对煤体具有较好的湿润作用,能在煤体的表面体内部,与煤炭中的活性基团、和等有着很强的亲
形成膜,阻碍煤对氧的吸附,减弱煤的氧化作用,降低煤的发合力,且与这些基团发生多次链式反应,抑制了活性基团之间
热速度。的放热反应,使煤炭氧化热燃的链式反应中断,从而抑制煤的
泡沫注入火区后,能够实现大范围冷却降温、固氮、隔自燃。
绝空气、堵漏风等功能,该技术与其他防灭火技术配合使用, 阻化泡沫能渗透到煤层内部间隙,在煤的表面形成含有
起到的防灭火效果显著,在保证工作面正常生产过程中也起阻化剂的液膜,