多漏风通路采空区遗煤自燃特点
我国煤矿火灾非常严重,有56%的煤矿存在自然发火问题,而我国国有重点煤矿中存在自然发火危险的矿井有51.3%。矿井由自然发火引起的火灾占煤矿火灾总数的90%以上,其中采空区自燃则占内因火灾的60%。多漏风通路采空区遗煤自燃特点有以下几点:

(1)与邻近采空区间距小,当开采本煤层时,因为采动的影响,会与上部煤层及邻近煤层采空区产生漏风通路,空气通过漏风通路渗透至邻近煤层或上部煤层采空区,漏风通路越多,漏风量越大,邻近煤层和上部煤层采空区遗煤自然发火的可能性越大。
(2)采空区深部窒息带氧浓度很低,煤氧化反应速率很慢,煤温就不会升高,而散热带内的遗煤,由于漏风风速较大会带走其氧化产生的热量,煤体因无法蓄热煤温也不会升高;在距离工作面一定深度氧化带内的遗煤,由于有着良好的供氧和升温条件,当煤温升高到自燃温度煤就会发生自燃。
(3)在防治采空区瓦斯灾害过程中,瓦斯抽采会导致采空区内风流紊乱,漏风强度增大,氧浓度升高等,加大了采空区自燃危险区域,从而引起采空区遗煤自燃。
(4)采空区自燃“三带”在水平走向上和立体空间中存在动态移动,散热带、氧化带和窒息带的划分是表明采空区遗煤自燃危险区域,采空区遗煤厚度、氧气浓度和工作面推进速度都会影响自燃“三带”范围。
徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液(JTF-I)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采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、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。
参考文献:
[1]陈建广.多漏风通路采空区自燃规律数值模拟研究[D].华北理工大学,2022.