煤自然發(fā)火是由于空氣滲漏進(jìn)入松散煤體,空氣中的氧yu煤分子表面的活性結(jié)構(gòu)接觸,發(fā)理吸附、化學(xué)吸附及化學(xué)反應(yīng),同時(shí)放出熱量,在一定的蓄熱環(huán)境下,煤體不斷地氧化、放熱、升溫,當(dāng)煤溫超過臨界溫度后,煤體繼續(xù)升溫,達(dá)到煤的著火點(diǎn)溫度,最終導(dǎo)致煤體燃燒。
當(dāng)自燃發(fā)生后,大都采取井下局部作密閉封閉隔離的方法,大部分火區(qū)并未徹底根---治。由于漏風(fēng)通道多,火勢(shì)蔓延而易形成大面積的老火區(qū),給周邊的生產(chǎn)礦井造成嚴(yán)重的安全隱患。為提高滅火效果,縮短火區(qū)的滅火時(shí)間。通常是在火區(qū)封閉后,再向火區(qū)注入泥漿、惰性氣體(如氮?dú)猓?、普瑞特防滅火材料等,加速火?zāi)熄滅。
向火區(qū)內(nèi)注入泥漿,使其包裹煤體,隔絕煤yu氧氣的接觸,達(dá)到吸熱降溫的目的。一般當(dāng)隔絕滅火的火區(qū)仍有裂縫和孔洞yu地表相通,采空區(qū)或人員不能直接進(jìn)入的地點(diǎn)都可使用注漿滅火。但其也存在一些缺點(diǎn),只流向地勢(shì)低的部位,不能向高處堆積;漿體不能均勻覆蓋浮煤;易跑漿和潰漿,造成大量脫水,惡化井下工作環(huán)境,影響煤質(zhì)。
向火區(qū)內(nèi)注入惰性氣體,可以排擠出火區(qū)空氣,使氧含量降低,冷卻火源,增加密閉區(qū)內(nèi)氣壓,抑制瓦斯涌出,減少新鮮空氣漏入并滲入煤、巖孔隙,并為可燃物吸附,阻止可燃物氧化yu燃燒。惰性氣體滅火時(shí),如果火區(qū)封閉不嚴(yán),漏風(fēng)量大,惰性氣體大量漏出,不僅不能撲滅火災(zāi),還會(huì)污染井下空氣。
徐州吉安研發(fā)的普瑞特防滅火材料集凝膠、黃泥灌漿、三相泡沫、氮?dú)夂妥杌瘎┑姆罍缁饍?yōu)點(diǎn)于一體,特別是繼承了泡沫的擴(kuò)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(jié)在凝膠體內(nèi),避免了漿液中大量水流失或者潰漿的缺點(diǎn),大幅度提高了漿水在火區(qū)里的滯留率;另一方面,形成的凝膠能以泡沫為載體對(duì)火區(qū)的高、中、低位火源或浮煤大范圍全方位的覆蓋,且能固結(jié)90%以上水分并形成凝膠層,防火時(shí)能持久保持煤體濕潤(rùn)并隔絕氧氣,滅火時(shí)能長(zhǎng)久地吸熱降溫,防止火區(qū)復(fù)燃。