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相泡沫防灭火技术在常村矿的应用

作者:煤矿安全网 来源:煤矿安全网 发布时间:2018-07-04

一、实施背景

采掘工作面向深部的延伸使得巷道压力增大、煤体破碎程度不断增强,极易引发煤体的自燃。常村矿原有注浆、注胶、注氮、注粉煤灰等防火方法,但各种方法都有自己的缺陷制约着防火火效果。

二、设计方案:

于21150工作面试验固、液、气三相复合防灭火材料,以克服原有防火措施的不足,达到更高的防火效果。通过多次现场试验了解并掌握三相泡沫防火材料性能。

三相泡沫是由气(氮气或空气)、固(粉煤灰或黄泥等)、液相经发泡而形成的具有一定分散体系的混合体。粉煤灰或黄泥浆注入氮气发泡后形成三相泡沫,体积大幅增大,在采空区中可向高处堆积,对低、高处的浮煤均能有效地覆盖,避免了普通注水或注浆工艺中浆水易沿阻力小的通道流失的现象;氮气能有效地固封于三相泡沫之中并下落到火区底部,随泡沫破灭而释放出,充分发挥了氮气的惰化、抑爆作用;三相泡沫中含有粉煤灰或黄泥等固态物质,这些固态物质组成三相泡沫面膜的一部分,可在较长时间内保持泡沫的稳定性,泡沫破碎后具有一定粘度的粉煤灰或黄泥仍可较均匀地覆盖于浮煤上,有效地阻碍煤对氧的吸附,防止了煤的氧化,从而遏制煤自燃的进程。上述内容表明三相泡沫具有降温、阻化、惰化、抑爆等综合性防灭火性能。

在21150工作面采空区形成正规的灌注工艺,于工作面上隅角每半月向采空区大流量灌注一次三相泡沫,充填氧化带漏风通道,阻化遗煤自燃。

三、主要内容及创新点:

1、主要内容

熟练掌握三相泡沫施工工艺,并在我矿防火系统中合理的推广应用。

(1)、三相泡沫的生产流程:首先在制浆站中,将一定比例的水与黄泥搅拌混合形成黄泥浆体,通过渣浆泵输送到注浆管路中,再通过定量螺杆泵将发泡剂加入到注浆管路中,浆液与发泡剂在管道中混合后进入发泡器,在发泡器中接入气源管路,惰性气体与含有发泡剂的黄泥浆体相互作用产生出三相泡沫。其工艺流程图如下图所示。

三相泡沫工艺流程图

(2)、三相泡沫的应用:三相泡沫对一般性封闭采空区煤炭自燃、较大范围采空区火灾和巷道火灾、采空区高位和不明位置隐蔽火源、综放工作面煤炭自燃的扑灭和预防,效果都十分显著。结合我矿现场的实际情况,制定上下巷钻场打插花管、上隅角沿层向采空区埋管和(注粉煤灰、注凝胶等)相互配合使用的多种注三相泡沫的工艺技术。

三相泡沫的应用

2、创新点

三相泡沫防火系统优点:釆用粉煤灰或黄泥的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温性进行联合防灭火,提高防灭火效率。三相泡沫发泡倍数较高,单位体积的泡沫材料成本大幅下降,具有较高的经济效益。

四、完成时间及效果分析

项目于2013年8月份完成。2013年1月至2014年4月该项目在常村煤矿21区得到应用以后,解决了煤体自燃发火严重现象,同时,还提高了注胶防火效率,节约了防灭火成本。统计结果表明,采用三相泡沫防灭火技术,则与往年同期相比,年节约材料费102.3万元。通过成果的应用,减少了煤体的自燃发火,减少了劳动工作量,从而提高了劳动效率,具有很好的推广应用意义。

五、推广应用情况

常村煤矿针对工作面处于上分层采空区下,周围老巷多,工作面漏风通道多易形成高温点多等特点,采用注入三相泡沫的防火方法,大大提高了防灭火效率的同时降低了防灭火成本,在常村煤矿井下回采工作面得到了全面推广。


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