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防矿井煤自燃的办法

2021-02-07

煤炭自燃火灾一直威胁着煤炭生产和储存的安全,造成了煤炭资源的巨大损失,影响了开采效率,甚至引发瓦斯爆炸或井下火灾,严重威胁着矿山和矿工的人身安全,给国家造成了巨大的经济损失。

与世界主要产煤国相比,我国低品位煤较多,煤自燃引起的矿井火灾范围广、数量大。煤炭自燃引起的矿井火灾占矿井火灾总数的90%以上。破碎煤层存在裂隙是煤层自燃的主要原因。空气中的氧气随裂隙进入煤层,与煤发生反应,释放热量。热量积聚到燃点,发生自燃。因此,防止煤与氧的接触,可以使煤与氧的复合放热量小于煤与岩体对围岩的放热量,使煤体温度持续下降,防止煤自燃的发生。

预防性注浆是一种传统的、有效的、稳定可靠的防止煤炭自燃的措施,在国内煤矿得到了广泛的应用。然而,井下自燃火灾一般位于工作面或巷道顶板的较高部位,水或泥浆不能停留在顶板覆盖的火区内。另外,泥水多,施工量大,墙面附着力差。

无机盐缓蚀剂主要是氯化钙、氯化镁等水溶液,通过喷雾、加压或雾化等方式附着在易氧化煤的表面,形成水性液膜,使介质表面惰性化,防止煤与氧接触;但当煤的温度升高时,使水化被电阻吸收蒸发,电阻效应消失,电阻催化煤氧复合速度。

凝胶型缓蚀剂可以在煤体表面形成一层阻隔膜,隔离煤体与空气中氧气的氧化反应,达到阻隔效果。而水玻璃型缓蚀剂具有用量大、体积收缩大、干燥后易开裂等缺点,有机凝胶型缓蚀剂常具有阻隔作用热稳定性差,易燃烧,成本高。聚丁酯、酚醛树脂、脲醛树脂等堵剂对防止煤氧化也有较好的效果,但成本高、操作复杂、原料腐蚀、污染环境。

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