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高冒区遗煤自燃防治措施

2023-02-16 09:53 作者:徐州吉安矿业科技  | 我要投稿

高冒区遗煤自燃是煤矿自然发火的重要隐患之一严重威胁着井下的安全生产。据统计国有重点煤矿中有自然发火危险的矿井约占56%。随着开采技术、装备的发展综放开采得到广泛地应用其巷道布置往往沿煤层底板布置受地质变化和地质构造的影响巷道顶煤形成高冒区。高冒区内呈破碎状态的煤体在适宜的漏风风速和蓄热环境条件下易导致自然发火。


普氏冒落拱理论是指巷道开掘后在上方会形成一个类似抛物线形状的自然平衡拱平衡拱的上方围岩处于平衡状态下方是潜在的破碎区。巷道顶煤受压破碎、离层导致冒落支护后顶棚网上堆积了一定厚度的松散浮煤。特别是地质构造区附近是巷道冒落形成松散煤体的主要区域。

高冒区根据其孔裂隙分布状态、松散程度以及冒落程度可分为3个区域破碎区、离层区和断裂下沉区。高冒区遗煤与岩石之间是多孔介质其空隙固体骨架是遗煤和冒落的岩石。由于在高冒破碎区内压力完全释放小粒径所占比重大风流易通过该区域裂隙渗透进入松散煤体中并在冒落煤体表面发生氧化蓄热自燃。

高冒区遗煤自燃是一个传热与传质复合作用的过程主要发生在破碎区和离层区交界处。目前预防高冒区遗煤自燃的技术措施有注水、灌浆、注凝胶、注氮气、三相泡沫等。注水和灌浆易沿破碎裂隙流失注氮气易随风逸散都不能有效地滞留在高温煤自燃区域而注凝胶易发生管路堵塞, 且污染井下作业环境。

徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料(JTF-Ⅱ)由 A 料、B 料两种组分按 1:1 的体积比混合,经化学发泡后生成固化泡沫体,膨胀系数 10 倍以上,生成过程不产生热量,从根本上解决了传统聚氨酯类充填材料反应过程产热量较大的缺点。该产品发泡后呈泡沫状,初始粘度低,被注入破碎煤岩体空峒或采空区后,具有良好的扩散及渗透性能,最终生成的固化泡沫体能够与煤岩体形成密实的固结体, 固化泡沫体中含有一定量水分,具有良好的封堵性能和吸热降温性能。


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