防灭火检查的通知

防灭火检查的通知（共8篇）

防灭火检查的通知 篇1

神华集团矿井防灭火专项检查汇报材料

我矿按照《煤矿安全规程》及公司的有关要求建立健全了各级防灭火责任制，并严格按照责任制度执行，同时我矿严格按照《神华集团煤矿考核评分标准》及其他文件的有关规定对矿井防灭火系统进行了的整理和规范，并制定了相关的管理制度和安全技术措施。

一、内因火灾的防治

（一）矿井火灾预测预报系统：

我矿建立健全了火灾预测预报系统齐全，运行可靠。

1、我矿有健全的矿井火灾预测预报人工检测系统，并按照《煤矿安全规程》等有关要求对井下各地点的各种数据进行检测，并按照要求做好各种报表、记录，并汇报领导审阅、签字；及时发现问题及隐患，并能够及时的落实和整改。同时我矿组织专业人员每周二、五对全矿井进行一次防灭火隐患排查，将检查出的问题及隐患按照“五定”原则进行整改和落实。

2、我矿有色谱分析仪器，能够对井下采上来的气样进行分析，并能够生产报表，报有关领导进行审阅、签字。

3、我矿有束管监测系统，束管监测系统分别安装在我矿1351采空区、1353采空区及现在正在回采的上258综采工作面，系统运行正常，并能够及时监测各地点的各种参数。同时建立健全了束管监测系

统的各项管理制度、岗位工岗位责任制度等。

4、我矿有健全的安全监控系统及安全监控系统管理制度，并按照《煤矿安全规程》及《AQ1029-2007》等有关要求设置各种模拟量、开关量传感器及断电仪，并能够可靠运行。

（二）矿井防灭火系统：

1、我矿现防灭火管路（供排水）能够稳定运行，各配电点、机电硐室等地点均配备了消防设施；各条下山安设消防管路及消防栓等，能力、数量均符合规定要求。

2、我矿注氮系统现已经在地面调试完毕，注氮能力满足要求，能够正常运行。

（三）矿井火区现状，防治计划及进度、防治效果：

我矿现存在火区6个，详细情况见《火区分布图》和《火区管理卡片》，对该火区进行填土和封填地表裂隙，防止火区对我矿正常回采时的影响。我矿计划进一步对地表裂隙进行封堵，减少漏风，进行防灭火。

（四）火区影响范围内是否安排了采掘活动，下一步调整计划：我矿现在开采范围内暂时不受火区的影响。

（五）已采采空区影响范围内采面初放时，能否做到对已采采空区火、水进行探测，采面初放是否执行专项安全技术措施。

我矿在每个备采工作面形成后进行了探放水工作，并对探放水工作进行统计和分析。我矿对已采采空区的火、水进行了探测，初次放顶制定了专项安全技术措施，并能够严格按照措施执行。

（六）我矿通过重庆煤科院鉴定了煤层自然发火，我矿现开采的13层煤、13上2层煤、15层煤均为Ⅱ类。我矿防治综采工作面及上隅角一氧化碳采取的是均压通风措施，它有效控制了综采工作面在回采期间一氧化碳的威胁。

二、外因火灾防治：

（一）我矿现在井下使用的胶带、电缆均为阻燃的，电器设备均为防爆隔爆型，未使用国家规定淘汰、禁用设备；井下使用的胶带、电缆、电器等可燃物，严格按照防灭火安全技术措施的有关要求进行日常维护和管理。同时在各胶带配电点、电气设备点均配备了沙箱、灭火器、沙袋等消防设施。

（二）井下电气焊作业能够严格按照《煤矿安全规程》和专项措施的规定进行焊接作业。

（三）由于我矿为低瓦斯矿井，采煤机在割煤时无瓦斯燃烧现象。

防灭火检查的通知 篇2

1 32213 (1) 综采面灭火情况简介

汝箕沟煤矿是煤与瓦斯突出矿井, 该矿井的32213 (1) 综采面于2010年11月25日早班, 在初次来压的影响下, 在一定程度上导致老顶出现大面积的垮落, 进一步导通裂隙与二1层煤采空区, 通过裂隙原二1层煤采空区小窑隐蔽火区火源产生CO导入32213 (1) 综采面采空区, 造成工作面CO严重超限。在集团公司的正确领导下, 11月27日17时对全矿井灌注大量液态氮和常规氮气实施封闭防灭火处理, 12月16日矿井启封、32213 (1) 综采面安全封闭防灭火, 在32213 (1) 综采面对应的地面上, 通过采取防灭火钻孔措施, 向采面采空区及上方二1煤采空区利用钻孔灌注氮气、液氮、注浆、注水、注胶体灭火剂等, 将氮气和液氮通过工作面机巷、风巷注入封闭区域。同时在32215 (1) 机巷、1930西翼大巷、32213 (1) 风巷向32213 (1) 综采面采空区、二1煤采空区施工探火孔, 在地面实施物探等措施, 进一步摸清工作面火区情况。根据束管监测分析, 连续1个月封闭区域内乙炔、乙烯、CO均已消失, O2在5%以下。通过采取井上下灌注液氮相结合的防灭火措施, 封闭区域灭火效果显著, 32213 (1) 封闭区内具备启封条件, 2011年2月8日矿编制了工作面启封方案经集团公司有关领导会审后进行了安全启封。3月8日工作面恢复生产。

2 使用液态氮防灭火技术的必要性分析

32213 (1) 综采面于2010年11月25日早班发现CO后, 浓度上升速度快, 仅6小时CO浓度就上升到12000ppm。在11月27日对工作面实施封闭, 因CO上升速度快无法控制, 已没有封闭工作面的条件, 被迫将矿井进行暂时封闭。这样一来灾区范围扩大, 下一步灭火和启封所要采取的手段受到空间大、无法有效针对工作面实施防灭火措施的限制。

只有找到能达到以下目的的防灭火措施才能有效进行灭火:第一是能快速对封闭区进行将氧使其不产生爆震, 第二是要能快速降温灭火, 第三是能消除影响工作面产生大量CO未知火源点潜在火灾隐患。

经过上述分析, 只有大量灌注液态氮不受以上条件限制, 还能起到快速降氧、降温和惰化采空区作用。

3 液氮防灭火技术应用

3.1 大量灌注液氮加快封闭区惰化进程

在封闭矿井后, 先后利用铺设至32212 (1) 、32213 (1) 综采工作面的注浆管、压风管、井口密闭向工作面和矿井内部大量灌注液态氮和气氮, 截止矿井启封12月16日地面钻孔和井下总计注液态氮及常规氮气307.67万m3。其中:地面钻孔完成注氮量59.58万m3, 包括注常规氮气量48.3万m3, 注液态氮11.28万m3;井下完成注氮量248.09万m3, 包括注常规气氮71.67万m3, 注液态氮176.42万m3, 注液态氮量占总注氮量的61%。矿井封闭后同时在地面设计施工钻孔, 共安装使用制氮机7台, 其中32212综采面对应地面钻场安装使用2台600m3/h制氮机, 32213 (1) 综采面对应地面钻场安装使用2台600m3/h、1台1000m3/h制氮机, 同时还分别安装一台600m3/h和一台1000m3/h的液转汽化泵, 进而在一定程度上确保了5000m3/h的矿井注氮能力。当只有两台液氮设备的情况下, 通过直接灌注和汽化后灌注的方式进行处理, 在矿封闭后10日内, 其氧含量低于10%, 通过注氮, 仅用25个工作日在井下就能形成较大正压, 在一定程度上使得有效惰化封闭区符合矿井启封条件。在短时间内能够降低封闭区氧含量, 同时满足启封的条件, 主要是平均每日注液态氮93.75吨 (膨胀倍数800) 的大量液氮加快了封闭区的惰化进程。

3.2 利用地面钻孔注液氮来实现多通道注氮

12月16日矿井恢复通风后32213 (1) 综采面缩封, 32213 (1) 综采面机巷继续利用地面2台固定制氮机向工作面采空区不间断灌注常规氮。在风巷内, 将液态氮气利用1台1000m3/h汽化器将其转化成汽态氮, 通过32213 (1) 工作面风巷重新铺设的一趟管路密闭注入采空区。在一定程度上有效惰化工作面封闭区和上方二1煤采空区及实施多通道注氮快速惰化, 矿又加大地面钻孔注氮力度, 通过上三地面施工到32213 (1) 综采面采空区及上方二1煤的11个探火钻孔注入大量的液氮和常规氮气。截止2月8日, 工作面缩封至启封期间, 地面钻孔和工作面缩封区共计注氮340.32万m3, 其中地面钻孔共计完成注氮量181.28万m3, 包括液态氮60.74万m3, 常规氮气120.54万m3;井下完成注氮量共计159.04万m3, 包括累液态氮69.1万m3, 常规氮气89.94万m3。

通过以上多通道注液氮和常规氮气, 通过束管监测进行分析, 发现封闭区内乙炔、乙烯、CO均已消失, O2浓度低于5%, N2浓度上升比较明显, 封闭区处于完全稳定的惰化状态, 确保了2月8日工作面的安全启封。同时在2011年3月8日32213 (1) 综采面工作面恢复生产后为保持采空区在开区注氮的情况下良好惰化状态, 为了保证工作面采空区惰化需要的5000m3/h注氮量, 通常情况下, 需要继续增加液氮量。

3.3 从井下直接灌注液氮惰化降温

根据液氮存在温度-197℃的特性, 决定向封闭区直接灌注液氮, 2月8日工作面启封为进一步惰化封闭区和有效降低封闭区温度, 确保侦察启封期间人员安全, 同时在一定程度上确保侦察人员由风巷进入侦察不受温度影响。经计算充满风巷空间需要2760m3。所以1月31日、2月6日分别又向32213 (1) 综采面风巷闭内注液氮12车9.6m3 (液转气6240m3) 。

注氮工艺为:

(1) 矿提前将1吨的液氮槽车固定在平板车上, 并加装进排气阀门、压力表等。 (2) 地面液氮罐车将液氮通过自带加压泵倒入1吨的液氮槽车内。 (3) 将1吨的液氮槽车运至密闭前连接高压白皮钢管至密闭措施孔上利用液氮槽车内自然压力向闭内灌注。在从闭内直接灌注液氮后, 在2月9日进入侦察风巷最高温度30℃。

4 结论

注液氮技术易操作、单位时间注氮量大、降温和惰化采空区速度快等特性及其在井下防灭火中发挥的主管重要作用在汝箕沟煤矿32213 (1) 综采面CO治理过程中得到了充分的发挥和严重。

摘要：针对煤矿井下受特殊环境影响制约防灭火技术的应用, 提出了煤矿井下使用液态氮快速降温、降氧、惰化封闭区灭火的新措施, 开创了煤矿井下首次使用液态氮防灭火的先例。

关键词：煤矿井下,液态氮,灭火

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京煤炭工业出版社, 2011.

[2]中国煤炭建设协会.煤炭工业设计规范[M].北京煤炭工业出版社, 2005.

粉煤灰在矿井防灭火中的应用 篇3

【关键词】防灭火；粉煤灰；注浆；充填

粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。它是燃烧煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛成悬浮状态燃烧，产生混杂有大量不燃物的高温烟气，经集尘装置捕集就得到了粉煤灰。粉煤灰的化学组成与粘土质相似，主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳。粉煤灰用在矿井防灭火上更是提高了矿井的生产能力，为煤矿生产节支降成，收到了较好经济效益和社会效益，使粉煤灰在矿井防灭火中得到了广泛的应用。

1.粉煤灰的物理和化学性质

1.1粉煤灰的物理性质

粉煤灰是灰色或灰白色的粉状物，含碳量大的粉煤灰呈灰黑色，当含水量较高时，呈一种无可塑性的膏状物。粉煤灰颗粒多半呈玻璃状态，多孔结构，具有较大的内表面积。其主要物理性质：密度与化学成分相关，低钙灰的密度一般为1800～2800kg/m3，高鈣灰密度可达2500～2800kg/m3；其松散干密度为600～1000kg/m3，压实密度为1300～1600kg/m3；空隙率一般为60%～75％；细度一般为40Um，方孔筛筛余量10%～20％，比表面积2000～4000cm2/g。粉煤灰颗粒比重轻，容重比较小，颗粒配级以砂粒和粉粒为主，粒径为0.25～0.005mm的颗粒约占84.1％，而大于0.25mm小于2.0mm的颗粒约占15.9％。很容易与水混合成浆，其渗入性较强而且稳定性和流动性都很好，利于管道运输和在冒落的煤岩空隙中、巷道内流动，颜色灰绿色属于不燃性材料。可缩性小只是砂子的46.7％，因此在充填中尤其充填平巷时很容易充严而不留空隙。

1.2粉煤灰的活性及化学成分

粉煤灰的活性是指粉煤灰在与石灰、水混合后所显示的凝结硬化性能。粉煤灰含有较多的活性氧化物 (SiO2、A12O3)，它们分别与氢氧化钙在常温下起化学反应生成较稳定的水化硅铝酸钙。因此粉煤灰和其他火山灰质材料一样，当与石灰、水泥熟料等碱性物质混合加水拌和后，能凝结、硬化并具有一定强度。粉煤灰的活性不仅决定于它的化学组成，而且与它的物相组成和结构特征有着密切关系。高温熔融并经过骤冷的粉煤灰，含大量的表面光滑的玻璃微珠，具有较高的化学内能，是粉煤灰活性的主要来源。玻璃体中所含的活性 SiO2、Al2O3含量愈高，粉煤灰的活性愈强。

粉煤灰经过化验分析在化学成分上的特点接近一般黄土的含量，与黄土化学性质相近似，粉煤灰的氧化性能甚微，基本上不含可燃物质，属惰性材料。

2.胶体粉煤灰的效果

以粉煤灰为基料形成系列粉煤灰胶体防灭火材料。灌注粉煤灰浆液不需添加任何外加剂，材料成本最低，且工艺最为简单，是煤层火灾防治首选的方法，由于粉煤灰沉淀速度快，容易发生管路堵塞，而且其亲水性差，注浆地点的灰水很容易分离，脱出的清水很快沿固定通道流走，其防灭火效能较水灰共同作用时的防灭效能大为降低，用于灭火时存在水煤汽爆炸的危险。

粉煤灰固化充填材料外加剂的种类多且用量大，成本高，添加比例也不好掌握，现场应用起来较为复杂，但其强度大，是很好的充填材料。主要用于废弃硐室、两道闭墙之间以及废旧巷道的充填和堵漏。

3.粉煤灰防灭火实例

3.1粉煤灰注浆工艺

东荣二矿以现场注浆的方式，在实际防灭火地点附近适当的位置设置临时注浆站，在以其它工艺进行防灭火的后续工作，及时的制止火灾的继续蔓延，使火区的治理工作顺利开展下去。

3.2东荣二矿下延采区原16层十面下料道空区闭

在2010年6月24日取样时发现一氧化碳（CO）浓度气体变化，在之后的几天内一氧化碳（CO）浓度迅速增高，最高值达到16000PPM。经公司同意，由救护队进行探巷，进入闭内30米处时前方冒顶，人员无法入内，测得该点一氧化碳（CO）浓度为8000PPM、顶板温度为60℃、空气温度为38℃，初步分析该巷道煤柱已经自燃，有可能已出现明火。经公司领导及有关部门多次研究，决定分五个步骤对火区进行治理，并对空区进行打钻注浆，并用其它工艺同时对火区进行治理，其效果显著，有效的制止了火区的扩展，保证了工作面和重点区队正常回采接续。

4.粉煤灰灌浆的特点

（1）灭火速度较快。（2）脱水快，流程长，有利于采区及工作面恢复，恢复时间较短。（3）密封性能好，不漏风。（4）可代替黄土。（5）粉煤灰可用铁路专线运输储灰，减少了汽外来土的费用。（6）利用电厂粉煤灰可解决用土的矛盾，减少毁坏农田，每年需要注土量14-17万m3，需要大量资金购买农田，又可减轻环境污染变废为宝，少占土地排灰。

通过对矿井现有防灭火技术的分类比较，各防灭火技术都有自己的优缺点。粉煤灰在矿井防灭火中的利用前景十分可观，以粉煤灰为辅料进行其它防灭火技术的应用还有很多种，这样是矿井防灭火工作有了很大的选择性，提高了防灭火工作的效率。使防灭火工作有着深远发展。

防灭火检查的通知 篇4

越爱卫办〔2008〕16号

关于转发市爱卫办《关于对全市开展以灭蚊为重点的病媒生物防制工作进行检查督导的通知》的通知

各街道办事处、有关部门：

现将市爱卫办《关于对全市开展以灭蚊为重点的病媒生物防制工作进行检查督导的通知》（穗爱卫办[2008]64号）转发给你们，根据市的工作部署，7月2日（星期三）市爱卫办将抽查我区2至3条街道的病媒生物防制工作，请各街按市检查安排，重点做好清除积水和清理蚊虫孳生地的工作，迎接市的检查督导。附件：关于对全市开展以灭蚊为重点的病媒生物防制工作进行检查督导的通知

二○○八年六月二十六日

附件

广州市爱国卫生运动委员会办公室文件

穗爱卫办〔2008〕64号

关于对全市开展以灭蚊为重点的病媒生物

防制工作进行检查督导的通知

各区、县级市爱卫办，各委员单位、责任单位，市直各有关单位，驻穗各单位：

根据我办《关于开展以灭蚊为重点的病媒生物防制活动的通知》（穗爱卫办〔2008〕51号），以及《关于开展清除积水灭蚊行动的紧急通知》（穗爱卫办〔2008〕59号）的统一部署，为进一步加大推进病媒生物防制工作的力度，确保灭蚊行动落到实处，现定于7月2日至7月10日组织对全市进行病媒生物防制工作检查督导。有关事项通知如下：

一、组织领导

由市爱卫办人员分2个组进行检查督导。检查组组长：市爱卫办主任赵洪，副组长：市爱卫办副主任朱顺贤。第一组成员：林少鹏、梁丽君、侯文光、朱敏仪；第二组成员：朱少凡、于薇。

二、时间安排

7月2日(星期三)，检查越秀、天河区；

7月3日(星期四)，检查荔湾、黄埔区；

7月4日(星期五)，检查海珠、萝岗区；

7月8日(星期二)，检查白云、番禺区；

7月9日(星期三)，检查花都、南沙区；

7月10日(星期四)，检查从化、增城市。

每天检查一个区(县级市)，如遇特殊情况不能继续检查，则时间往后顺延。

三、检查内容

检查各区开展灭蚊统一行动组织管理，以及区辖内单位现场情况。组织管理情况包括灭蚊行动计划、业务技术培训、宣传工作开展、药物经费到位，以及辖区公共场所灭蚊工作落实等情况，抽查街道、居委会、消毒站各1个，各受检单位需提供日常除害检查记录接受检查。现场随机抽查学校、居民区、建筑工地、公园等单位各1个，并对轮胎缸罐存放点等场所进行重点检查。

四、要求

各区、街、各单位要把当前病媒生物防制工作摆上议事日程，全面落实病媒生物防制行动要求，对检查中发现的问题迅速进行整改落实，把病媒生物密度降到最低程度。

二〇〇八年六月二十四日

(联系人：朱少凡、83125246，梁丽君、83125243)

主题词：卫生爱国卫生△检查通知

抄送：苏泽群常务副市长，徐志彪副市长，赵南先、潘安副

秘书长，省爱卫办。

———————————————————————————广州市爱国卫生运动委员会办公室2008年6月25日印发-4-

主题词：卫生爱国卫生△检查通知

抄送：齐小平、卞勇、于欣伟副区长，区政府办、卫生局，教育局、环卫局、建设和市政局、城管综合执法大队、人防办、园林办、疾控中心。

煤炭自燃防灭火技术的组织与管理 篇5

1 组织保障措施[1]

强有力的组织领导, 严格健全的防灭火管理体系, 是搞好防灭火综合治理的前提。

1.1 切实加强组织领导

对具有严重煤炭自燃隐患的矿井, 防灭火工作成功与否, 直接影响到全矿乃至全局的煤炭总产量和经济指标的完成。无论从各项规定还是从当前利益来看, 这项工作都是一项时时刻刻不能放松且非抓好不可的“效益”工程。

1.1.1 成立“自燃火灾防治领导小组”

1) 领导小组由局长、副局长、总工程师、安全副总工程师及有关处室主要负责人组成, 并在通防处设防灭火办公室。

2) 领导小组应坚持定期召开防灭火工作例会, 与各矿共同研究制订实施方案和措施。

3) 应加强业务指导, 监督检查制订的措施、方案的落实情况。防灭火办公室负责日常情况调度、数据统计和信息传递, 及时为领导决策提供依据。

4) 对各矿的防灭火工作从政策上给予倾斜, 保证防灭火资金来源, 并严格监督检查安全技措资金的使用情况。

1.1.2 实施重大灭火工程时, 应设立灭火指挥部

指挥部成员由局矿防灭火领导小组有关人员组成, 灭火指挥部下设协调指挥小组、技术资料组、后勤供应组和现场工作组, 实行全天24 h工作制, 每天召开1次碰头会。对制订的防灭火措施, 做到有安排、有落实、有汇报、有监督、有记录, 以保障灭火工作有序进行。

1.2 健全管理制度、明确管理责任

“一通三防”实行齐抓共管责任制是煤矿安全管理经验教训的积累。以文件的形式对矿长、总工程师和采煤、掘进、通风、机电、运输、经营、安全各专业负责人、科室所应负担的通防管理责任制作出具体规定。

1) 矿长作为安全生产的第一责任者, 必须把防灭火工作作为全矿安全工作的重中之重来抓。每月至少组织召开1次通防工作会议, 并全力保证这一工作所需的人、财、物。

2) 各分管副矿长及副总工程师要对分管范围内的自燃火灾防治工作负责, 对生产过程中出现的自燃隐患和问题, 要及时分析和处理, 并向有关领导和部门汇报。

3) 安监处长负责对火灾防治安全措施和实施情况进行监督检查, 安监处下辖各科室要对所辖区域的通风、防灭火进行全方位的监督检查, 对破坏和扰乱通风、防灭火管理的现象和行为要及时制止, 并依照有关规定进行处罚。

2 生产管理措施

2.1 简化巷道布置系统

1) 尽量不掘或少掘生产辅助措施巷道, 如泄水巷、沉淀池、辅助运输巷等。

这些巷道由于穿层和跨越区段, 破坏了煤层和相邻区段的完整性和相对独立性, 对工作面的通风防灭火工作极为不利, 也加大了采后封闭的工作量, 增加了漏风管理难度。因此, 要引起生产设计部门的高度重视, 最大限度地减少工作面推过后采空区的漏风源和跨层位、跨区段的漏风联系。

2) 尽量减少各类联络巷道, 使区段巷道布置简单化。

从工作面开始生产到结束, 切眼联络巷是一个长期的漏风供氧通道, 尤其是与矿井总回风巷直接沟通的切眼联络巷, 如果封闭不严, 往往成为区段后部采空区域的高强度风汇, 在巷道设计时要避免。已掘的切眼联络巷, 必须采取可靠的封堵措施, 如采取沙浆充填、喷浆、喷塑封堵等。

2.2 合理安排开采顺序

采区的开采顺序, 尽量不采用“间隔跳采法”, 要逐渐过渡到“台阶式循序开采”。长期以来, 为提高采区生产能力, 在一个采区内采用几个间隔区段同时开采, 这在生产采区前期, 无论从技术上、经济上还是安全上, 其优越性较为明显, 但为生产采区后期的防灭火管理带来了后患。长期的跳采使得采区后期, 在目前尚没有较为可靠的大面积采区封闭堵漏风技术和手段的前提下, 后期的孤岛采煤无疑是铤而走险。从采区的安全生产长远规划来看, “间隔跳采”不可取。

2.3 掘进过程中的防火管理

2.3.1 把好分层巷道喷堵关

1) 新掘沿空送巷和分层开采的回采巷道要推广实施自掘自喷上顶网新工艺, 以最大限度地控制分层人工顶板漏风。

2) 实体煤巷掘进过程中, 揭露采空区的巷段必须实行喷浆封堵;分层回采巷道终采线挖底段要重点实行喷浆封堵, 喷层要加厚、严密。

3) 凡巷道掘进过程中需实施封堵工程的, 必须作为重点防火措施编入掘进规程中, 并严把喷堵的实效性, 严禁间断性喷堵、滞后和间隔性喷浆, 一定要从巷道实体喷起。

2.3.2 严格按照设计要求掘进, 把好施工质量关

1) 严格按照设计要求、要素施工, 严禁穿越掘进, 避免超掘乱透现象和分层空洞、分层独头盲巷的出现。在掘进过程中一旦出现, 要采取相应的补充措施和手段, 并及时通知通防部门。

2) 区段分层巷段要采用垂直布置, 施工过程中严禁外错现象, 以消除氧化易燃隅角带;掘进期间区段间严禁留设小煤柱和煤皮, 减少燃烧源, 为推广无煤柱开采创造条件。

3) 分层掘进煤巷挖底段为易燃段, 掘进时必须用不燃性材料装顶, 并用沙浆喷严, 严禁出现高位空顶。

2.4 采煤期间的防火管理[2]

2.4.1 严格设计和工艺要求采煤, 减少人为丢煤量

合理确定和控制分层采高, 避免因分层不合理或生产过程中采高控制不当而造成的抛顶煤、丢底煤发生, 在自然顶板的情况下也要加强管理, 要杜绝因顶板破碎而留设护顶煤控制顶板的方法, 避免形成丢煤集中。

2.4.2 加快工作面推进速度

特别是放顶煤工作面, 一次性丢煤较多, 回采率相对较低, 顶板冒实周期长, 必须加快工作面推进速度, 使采空区较集中的残煤在发火期内, 迅速由漏风供氧带进入缺氧窒息带, 抑制自燃的发生。对受各种因素影响而放慢推进速度的工作面要重点加强防火管理, 并制订专门措施。

3 专业管理措施

防灭火专业管理是矿井自燃火灾防治工作中的主体部分, 灭火专业化管理长足的发展, 应逐步健全管理制度和常规专业化管理机构, 摸索出一套较适合矿井实际的管理经验和方法。

3.1 强化专业管理, 严把审批关

3.1.1 坚持大型开拓开采方案会审否决制度

水平、采区开拓开采方案设计, 决定着矿井的安全生产基本机构和技术面貌, 必须实施集体审查制度。

1) 该项工作必须由矿总工程师亲自主持, 技术、计划、地质、通防、安全等有关部门参与审查。

2) 方案实施中必须明确通风、防灭火系统和防治煤层自燃火灾的专项技术措施。

3) 在审查设计方案时, 必须将是否有利于防火管理和火灾处理作为方案优先选择的否决因素之一。

3.1.2 防灭火方案集体会审制度

1) 该项工作由矿总工程师或分管副总工程师主持, 通防、安全、矿山救护及其他相关的施工单位或责任单位集体参与会审。

2) 方案中必须明确实施目的内容。研究制订预测救灾、避灾保障措施和必要的施工安全技术措施。

3) 关键性措施必须在方案中明确责任施工单位、责任人和完成期限。

4) 重大防灭火技术方案必须报局有关领导或部门审核后实施, 方案实施必须专人负责、全面把关。

3.2 强化防灭火日常正规化管理

3.2.1 专业管理机构

通防科设防灭火管理小组, 由技术全面、实践经验丰富的防灭火骨干组成, 具体负责防灭火管理。

3.2.2 管理要求

1) 防灭火管理小组必须深入现场, 全面了解全矿的采掘工程实施进度和防灭火现场管理情况。

2) 熟悉全矿井通防系统, 包括通风系统、防尘供水系统, 以及注浆、注沙、注氮系统等。

3) 熟练掌握各种通风仪表的使用和注浆、注凝胶、注氮、浅孔密集钻孔、通风压力调整等防灭火措施、手段的实施工艺及技术要求, 具有独立工作的能力。

3.3 强化防灭火现场基础管理[3]

3.3.1 通风管理

1) “以火治火, 以风防火”是有效的防灭火手段之一, 要进一步推广实施, 工作面生产期间要本着“简化通风设施和通风网络, 利于调压控制”的原则, 建立健全合理完善、便于防火管理的通风系统。

2) 加强通风设施和风量管理, 确保通风系统稳定。严格风门设施规范化制度化管理, 落实好风门设施的专管、兼管和群管制度;全矿范围内的风量测定每旬至少进行1次, 采煤工作面至少第5 d全面测定1次, 重点防火工作面要坚持日测日报。工作面风量配备要严格控制, 分层开采工作面在满足《煤矿安全规程》规定和生产需求的基础上, 应尽量缩减工作面配风量, 严禁无计划盲目加大配风量。

3.3.2 监测预报管理

1) 加大布点密度, 提高预测预报精度。火区、火点及影响区域、高温隐患点、采煤工作面、分层掘进工作面等都要设置监测点, 并根据现场情况变化及时变更取样点次, 重点防火地点要采取定点、定时、定人取样, 严把气样采集质量关。

2) 严格气样分析日报制度, 随取样随分析, 并当天审核上报。

3) 做好防灭火监测旬报, 每旬末要对全矿的防灭火监测情况实行阶段性分析评价, 针对性地提出合理化建议, 指导防灭火工作的现场实施。

4) 每月底要对全矿防灭火监测预报情况和防灭火措施的实施效果进行1次总评, 火区和重点监测点要绘制指标气体变化曲线图, 并形成书面材料作为月度防灭火例会的基础参考内容。

4 监督检查措施[1]

防灭火工作真正落到实处, 必须实行奖优罚劣、量化考核。专门成立通防工作考核领导小组, 建立日常考核工作制度, 负责日常考核工作。

4.1 对采掘工作面通防设施日常管理情况的综合考核

1) 由考核办公室每月组织1次对采掘工作面、通防设施的综合管理状况进行检查考核。

2) 制订相应的奖惩办法, 并认真执行。

4.2 对回采工作面洒浆质量的专项考核

1) 对规定的洒浆工作面洒浆质量工作是否有效, 以上报考核办公室的“三方签单”数为依据, 不签、拒签、假签、补报要按照规定进行罚款处理。

2) 洒浆质量及水土比的考核由安监处所辖通风科负责, 并做到每旬每周不少于3次到现场取证考核, 月底将考核情况形成文字材料上报。

3) 通风科要积极配合考核工作, 并绘制泥浆压洒分布图, 以供在下分层掘进时作最终考核。

4) 考核办公室每月组织1次对已洒浆工作面在下分层掘进时人工顶泥浆分布状况进行现场考核, 按累计泥浆缺失面积对通防科进行罚款。

4.3 对地面制浆质量的考核

1) 每单位黄土供给量必须经通防科、供应科和货主三方联合验收签字, 并填写四联单由供应科每旬集中报考核办公室。

2) 每月底由考核办公室组织对制浆材料用量测算考核, 若制浆量达不到月度计划要求或黄土量供应不足, 对责任单位按有关规定进行罚款。

3) 制浆质量仍由安监处所属通风科负责检查, 每周不少于3次到浆站现场取样, 每月底将考核结果形成文字材料上报。

5 结语

矿井火灾是煤矿5大自然灾害事故之一, 矿井火灾发生后将会造成人员伤亡、物资器材损失、煤炭资源大量被烧毁或被冻结。因此, 煤矿应坚持以“预防为主”的方针, 必须从组织保障、生产管理、专业管理、监督检查等方面, 制订出切实可行的规程和措施, 全方位、多层次地开展防治煤层自燃火灾工作, 确保安全生产。

参考文献

[1]王省身, 张国枢.矿井火灾防治[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1990.

[2]周心权, 吴兵.矿井火灾救灾理论与实践[M].北京:煤炭工业出版社, 1996.

防灭火检查的通知 篇6

关键词：井下灭火方案研究

中图分类号：X4文献标识码：A文章编号：1007-3973(2011)003—114-03

1、防灭火的意义

矿井火灾是煤矿主要灾害之一，时刻威胁着煤矿井下的安全生产。据统计全国统配和重点煤矿中有自然发火危险的矿井约占47％。火灾的治理工作不仅是通风安全技术中一项重要内容，而且对煤矿安全生产起到关键性作用。

防灭火的意义是为了更好的保障安全生产、保障国家财产和人民生命安全，确保治火、灭火、防火全面有效发展。杜绝火灾的频发。

2、防灭火的思路和方案

2.1防灭火的思路

快速防灭火系统要需满足以下要求：(1)系统简单，便于建成与井下操作；(2)具备制浆和制备三相泡沫的综合功能，可以根据防灭火需要选择不同的治理方法，并且制浆能力>5m³／h。

2.2防灭火系统的组成

快速防灭火系统由井下制浆系统和三相泡沫制各系统构成，如图1所示。图中左侧为井下制浆池，右侧为三相泡沫制备系统，图2为制浆池尺寸图。发泡器上设置有旁通管路，如图3所示，可以通过开启与关闭阀门来选择灌注泥浆或三相泡沫。制浆池设置在距防灭火地点300m以内，发泡器安设在距灌注位置100m左右为佳。

制浆时，将黄泥添加到过滤网2左侧的斜板上，用水枪冲击黄泥形成黄泥浆液，浆液被过滤网2过滤后流入浆液池，浆液池中插入壓风管3搅拌浆液，为了便于搅拌，在压风管前连接一段钢管，以压风为动力搅拌浆液，搅拌均匀的浆液由泥浆泵5拙出。制浆过程中不断地向斜板上添加黄泥，并及时清理堵在过滤网2上的沙粒，确保浆液水土比在3：1～4：1范围内。

泥浆泵5抽出的浆液，定量添加泵6添加发泡剂后，通过发泡器9或旁通管8注高倍数三相泡沫或黄泥浆防灭火。

2.3设备选型

制浆池构筑可以使用铁皮焊接制成，也可用砖砌成。参考制浆池的制浆能力和注浆压力，注浆管路选用2寸高压胶管或钢管。

制浆池的位置距灌浆地点不大于300m，综合考虑管路摩擦损失及黄泥浆密度等因素，泥浆泵选型参数为：出口压力0.6～1Mpa，流量>5m³／h。三相泡沫发生器选用中国矿业大学自主研发的KSP型矿用三相泡沫发生器(专利号：ZL 02 148411.2)。

2.4防灭火方案

巷道掘进过程中或者工作面停采后支架上部等地方，由于受断层、矿压或采动的影响，容易导致煤层冒落(如图4)，在巷道顶部或支架上方形成破碎煤体，加上这些地点有充足的漏风，就很容易形成高冒火区。这种火区一旦发生，高温烟流就会逆着风流方向传播，火区也逆着风流方向迅速蔓延，如果不及时采取有效的措施，火区在很短的时间内会蔓延上百米，最终导致整个工作面的封闭。

2.4.1巷道高冒火灾治理

巷道高冒火区采取以三相泡沫防灭火技术为主，喷浆封闭为辅的综合治理方案。

在高冒火区范围很小的情况下，采用高压水枪将自燃煤体放下或插管注泥浆进行扑灭，然后喷浆封闭。

高冒火区范围较大，火势较强的情况下，采用顶板插管注三相泡沫的方法进行治理。具体的施工工艺和步骤如下：

(1)先采用打钻的方式对火区范围进行探测，大致确定火区范围；

(2)如果巷道或支架上部煤体破碎较严重，裂隙较大。需要在巷道顶板铺设一层防静电的塑料布，防止大量的三相泡沫流失：

(3)插管的设计与布置。钻孔沿巷道每隔三米布置一排，一排两个钻孔(如图5)，采用煤电钻或锚杆钻进行打钻，一直达到煤层顶板的空顶区为止(如图6)，钻孔内下直径为932～50的套管，套管的前端1米每隔10cm打φ20的孔。孔间隔分布在套管的圆周上，并将套管的头部加工成扁状或尖端，如图7所示。灌注时主管路通过A接入到分流器中，在分流器上接入高压胶管进行分流注三相泡沫。分流器如图8所示。

(4)钻孔和插管布置好之后，根据探测的火区范围，应首先在上风口火区的边缘灌注三相泡沫，从而阻止火区的蔓延。四个钻孔同时注几个小时的泡沫之后，分别从火区的两端灌注，形成两端往中间挤的形势，依次灌注，把所有火区覆盖一遍三相泡沫。如果发生复燃，按照上述方法再灌注一遍：

(5)火区基本熄灭之后，要及时的对原火区范围进行喷浆堵漏。

2.4.2采空区防灭火

如开采煤层为无烟煤，为提高防灭火的有效性与经济型，主要是在工作面通过地质构造带或因其他因素导致工作面推进速度变慢的时候灌注三相泡沫，以防止煤炭自燃。

三相泡沫灌注管路布置如图9所示。沿工作面回风巷铺设直径为2寸的注浆管路，在管路端头处设置三通，三通沿工作面预埋一根长30米的2寸注浆管。沿工作面铺设的管路每隔15米设置1米长的花管，花管上小孔的直径为20mm。

埋管进入采空区10米后开始连续灌注6～8小时，工作面每推进10米灌注一次。工作面距预埋管20米后预埋另一趟相同的管路，待新埋设的管路进入采空区10米后，将回风巷里的注浆管路连接至这趟管路，上一趟管路废弃，并连续灌注6～8个小时，如此循环。

三相泡沫使用注意事项

(1)浆液的水灰比(质量比)为3：1～4：1，制浆时要将浆液搅拌均匀；

(2)发泡器放置位置距离灌注地点在100米左右最佳；

(3)注三相泡沫前应先检查整套管路系统是否连接好，包括注浆管道、搅拌器和发泡器装置、气体管路和注发泡剂装置：

(4)发泡剂定量添加泵使用前要预先向抽取发泡剂的1寸胶管里灌满水，然后再开泵：

(5)井下有人专门负责注三相泡沫，井下负责人员要随时注意管路中的浆液。如果是以氮气为气相，那么在注浆前就可以打开氮气管路；如果是注压缩空气，当浆液快要到达发泡器(距发泡器约10米左右)时，打开气体阀门，让空气进入管道，切记不能打开的过早；

(6)每次灌注之前都要从发泡器观察孔观察发泡效果，确保泥浆全部形成细密的泡沫；

(7)每次灌注时要求按照以上灌注时间进行连续不间断的灌注；

(8)当下浆受堵时，首先关掉注发泡剂泵的电源开关并停止注浆液和气体；然后检查管路和发泡器是否受堵：清理和维修完毕后，恢复正常工作；

(9)当停止注三相泡沫时，应立即关掉注发泡剂泵的电源开关，以免浪费发泡剂。

3、结语

防治煤炭自燃的三相泡沫由固态不燃物(粉煤灰或黄泥等)、惰性气体(N2)和水三相防灭火介质组成。三相泡沫集固、液、气三相材料的防灭火性能于一体，利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防灭火，大大提高了防灭火效率。由于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。

与现有的防灭火技术及材料相比，三相泡沫兼有一般注浆方法和惰气泡沫防灭火的优点。泥浆通过注入氮气发泡后形成三相泡沫，体积大幅快速增加，并在采空区中可向高处堆积，对低、高处的浮煤都能覆盖，能够避免注入的浆体从底部流失：注入在采空区的氮气被封装在泡沫之中，能较长时间滞留在采空区中，充分发挥氮气的窒息防灭火功能。三相泡沫中含有粉煤灰或黄泥等固态物质，这些固态物质是三相泡沫面膜的一部分，可较长时间保持泡沫的稳定性，即使泡沫破碎了，具有一定粘度的粉煤灰或黄泥仍然可较均匀地覆盖在浮煤上，可持久有效地阻碍煤对氧的吸附，防止煤的氧化，从而有效地防治煤炭自然发火，这是三相泡沫防灭火性能的优越性。

参考文献：

[1]国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定[M].北京：煤炭工业出版社，2009.

防灭火检查的通知 篇7

关键词：炮采面 放顶煤 防治煤层自燃 综合防灭火措施

中图分类号：TD75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-0-01

花家湖煤矿位于安徽省淮南境内，矿井设计生产能力为300万 t/a，1996年10月正式投产，煤层具有爆炸性和自燃发火倾向性，矿井自投产以来，巷道顶煤及回采过程中煤层自燃事故频繁发生，为此，解决回采工作面煤层自燃发火问题又将是一项重大的技术难题。

111310工作面开采煤层为13-1煤层，回采方式为悬移支架放顶煤开采，该煤层属松软厚煤层，煤层具有低温氧化特性，属易自燃发火煤层，自然发火期为1～3个月，13-1煤层厚度较稳定，煤厚5.3～13.4 m，平均厚约7.5 m。111310机、风巷掘进为跟13-1煤层底板掘进，巷道为煤顶，施工过程中巷道曾出现多处高冒点。

1 炮采面回采期间具有特点

（1）采空区不仅在底板而且在立体空间有残留煤炭存在，其遗煤量比其它采煤方法多，为采空区煤炭自燃创造了关键的条件。（2）炮采面推进度较慢，回采时间相对较长，易满足煤炭氧化自燃所需的时间。（3）由于放顶煤不能完全放尽，造成部分顶煤遗留在采空区，破碎顶煤氧化自热靠注氮、灌浆等常规办法难以解决。（4）因漏风的存在，堆积遗煤有连续的通风供氧条件。综上所述，111310炮采面在回采期间将面临着采空区遗煤自燃和顶煤自燃的双重威胁，如果不采取措施或采取措施不当，回采期间势必会发生煤炭自燃发火现象。

2 综合防灭火措施及实施

2.1 防灭火预测预报措施

（1）111310工作面机、风巷高冒点安排专职防火观测工进行防火观测，加强对111310面抽排管路CO检查，并取样分析。（2）巷顶表面温度比巷道风流中温度高出2 ℃时，必须进行捣孔观测，孔深不低于1 m。（3）严格按照安全监控布置表安设一氧化碳、温度传感器，密切注意传感器检测数据变化情况。（4）束管监控系统：工作面回采前在111310风、机巷各布置一路Ф8 mm监测束管，沿上帮铺设至工作面上、下隅角，直至进入采空区，在进入采空区前，采用Ф4分铁管加以保护。

2.2 采空区防灭火措施

2.2.1 注氮措施

根据工作面实际情况，对工作面采空区及机、风巷异常高冒点采取持续注氮措施，惰化采空区及高冒点气体，注入的氮气浓度不得低于97%。

工作面在回采之前，在下隅角处预埋一趟Ф108 mm，长12 m的注氮管路，预埋注氮管超前主管路12 m。工作面回采后，当主管路出口进入采空区12 m后，打开主管路闸阀，主管路开始注氮。

当预埋管路进入采空区12 m后，打开预埋管路闸阀，关闭主管路闸阀，同时在下隅角断开主注氮管路，当主管路出口进入采空区12 m后，再恢复主管路注氮，如此类推，确保氮气释放点在采空区12～24 m范围内持续注氮。

2.2.2 采空区灌浆措施

（1）工作面采取随采随灌措施。

（2）灌浆管路连接：111310风巷布置一趟Ф108 mm灌浆管，接至111310面上隅角，回采后进入采空区。当灌浆管出口进入采空區20 m后即开始灌浆至进入采空区30 m止。工作面上隅角灌浆管路由采煤队负责每5天外移一次，但必须保证埋入采空区深度不少于20 m，以防漏浆。灌浆期间，采煤队应做好工作面下出口疏放水工作。

（3）当111310面处于俯采，在俯采状态下容易造成工作面漏浆增加灌浆难度，111310面在采取随采随灌时控制灌浆量，在灌浆量不足的情况下，由注凝胶来补充。

2.2.3 注凝胶措施

使用QZB-50/60双液注浆泵

（1）111310机巷、风巷顶板高冒点在注氮措施无法有效控制火灾隐患的情况下，必须及时采取注凝胶充填措施。超前工作面200 m对高冒点注满注实，防止高冒点进入采空区。（2）掌握注胶区段高冒点范围、温度和气体状况。注胶时，应掌握捣孔的角度和深度，注胶出现淋漏时要立即采取堵漏措施。

2.2.4 风巷高位钻场灌浆措施

为有效防止采空区顶部遗煤自燃发火，注氮及注浆等措施难以防治采空区顶煤自燃发火，采用在工作面高位瓦斯钻场内设计补打两个钻孔到采空区顶部，利用高位钻孔对采空区进行灌浆，灌浆方式由采空区顶板向下灌浆，解决了工作面埋管灌浆不能覆盖整个工作面的缺陷，从而有效防止顶煤自燃。

连接管路：将风巷原有Ф108 mm灌浆管路加设三通和闸阀，连接管路至风巷高位钻场钻场平台处，通过变径接头，用Ф50 mm高压软管将灌浆管和防火灌浆钻孔相连接，进行灌浆。

2.2.5 洒防灭火阻化剂措施

当工作面局部CO超过200 PPm时，针对工作面局部采取撒浆措施。

若工作面停止推进时，对整个工作面采空区侧进行撒浆。撒浆前由采煤队在工作面上出口对灌浆管路接一节长0.5 m、Ф50 mm钢管并安设三通闸阀，自工作面上口铺一趟Ф1英寸的高压软管至工作面下口，并与三通管合茬。

2.2.6 减少工作面漏风措施

111310工作面距111308采空区较近，为了减少工作面向采空区漏风，每圆班由炮采队用阻燃抗静电编织袋装煤设成挡墙，墙体缝隙用黄泥封堵严实，挡墙不准拆除，并且工作面每推进10 m由采煤队在工作面上、下隅角各施工一道黄泥墙，黄泥墙厚不小于0.6 m，确保封闭墙严密不漏气，黄泥墙不准拆除。

2.2.7 设置防火墙基础

回采前在111310面机、风巷口向内不小于5 m处设置防火墙基础。考虑巷道压力影响，只施工底部基础。底部基础分别嵌入两帮不小于0.7 m，巷底深不小于0.5 m，厚度为1 m。

备足机巷、风巷防火墙构筑需用的瓦石、黄沙等材料，一旦工作面防火需要，能迅速施工防火墙。

3 结语

（1）对于易自燃煤层的炮采放顶煤工作面，在巷道布置时要尽量减少进风侧漏风源和回风侧漏风汇的个数；回采期间要尽量减少漏风源处的漏风量，这对易自燃煤层的防灭火工作是至关重要的。

（2）对于沿煤层底板采用放顶煤回采的工作面，采空区丢底煤或顶部遗煤是防灭火的重点，因丢底煤或顶煤未放尽，形成遗煤，因该区煤层蔬松，供氧充足，蓄热条件好，极易自燃。

矿井防灭火材料改性研究 篇8

矿井火灾是影响矿井安全生产的主要灾害之一[1]。我国存在自燃发火问题的矿井占比达56%, 其中由煤自燃引发的火灾为矿井火灾的94%, 采空区发火占内因火灾的2/3。为有效地防止采空区遗煤自燃, 国内外学者从改变煤体氧化条件和控制漏风两方面进行防灭火改性方面的研究。前一类材料的改性研究主要通过改变煤内部活性官能团结构, 来改变煤的自燃属性, 如高效化学阻化剂[2]、高分子胶体材料、阻化泡沫[3]等;另一种材料的改性主要是提高材料自身堵漏、降温特性, 使其更加安全、经济、高效、长久, 如液态CO2、液态N2、无机材料泡沫水泥、无机轻质充填材料[4]、高水充填材料[5]、无机固化泡沫、膏体材料[6], 有机材料高分子凝胶[7]、酚醛泡沫等。本文通过总结近年来防灭火材料研究的最新进展和现场应用, 为矿井现场防灭火工作者对防灭火材料的选择提供了依据, 同时为防灭火材料的研究指出了方向。

1 化学阻化剂

阻化剂是一种井下常见的防灭火材料, 传统的阻化剂为物理阻化剂, 主要成分为CaCl、MgCl, 通过改变煤表面和其环境的物理条件, 并借助材料的物理吸水性达到延缓煤自燃的目的。

近年来, 中煤科工集团重庆研究院叶正亮[8]等基于煤中各官能团在氧化反应时活性的不同表现, 通过采取化学试剂破坏或预先惰化煤的活性、在可控条件下释放热量的方法, 研究一种新型的化学阻化剂Na2S2O8, 并进行了Na2S2O8对高硫煤的阻化实验, 并利用气相色谱对煤氧化产生的CO、CO2气体进行阻化前后分析, 用傅里叶- 红外分析仪对煤样进行阻化前后测试, 分别从宏观和微观角度验证了Na2S2O8可以作为防止高硫煤自燃的化学阻化剂, 并经测试得出:当质量分数为5%时, 阻化效果最好。

河南理工大学教授余明高[9]团队研究了防老剂型化学阻化剂, 并基于锥形量热仪实验对比研究了防老剂型阻化剂和MgCl对煤 (实验煤样为极易自燃的义马烟煤) 自燃的影响, 分别对三组煤样进行防老剂处理、MgCl阻化处理和清水处理, 对比实验结果得出:MgCl处理过煤样的引燃时间最长, 热释放速率最小;防老剂在煤自燃后期有较好的阻化效果。西安科技大学马砺[10]等通过程序升温实验得出:各氯盐阻化剂对气煤和长焰煤的阻化效果不同, 且整体而言对气煤的阻化效果要优于长焰煤。

2 阻化泡沫材料

惰化泡沫是一种采用惰气泡沫向发火地点压注以控制火灾的方法, 对控制和扑灭巷道明火具有很好的优越性, 但由于功能单一, 取得的效果并不理想。而阻化泡沫技术是将高性能化学阻化剂与泡沫体相结合[3], 借助高性能泡沫长时间流动和堆积的特点, 使阻化剂充分接触煤体, 可最大限度地发挥其阻化性能。

西安科技大学曹旭光[11]通过程序升温和红外光谱实验对阻化泡沫的阻化性能进行测定, 证明了阻化泡沫可以抑制煤中活性官能团的放热反应;并对阻化泡沫在采空区中的运移进行了数值模拟分析和现场应用。中煤科工集团重庆研究院刘朝文等[12]通过对发泡剂、稳泡剂和水的配比进行实验优化, 形成了具有泡沫稳定性好、发泡倍数高的阻化泡沫。

专利文献中指出, 中国科技大学[13]发明公布了一种防治煤自燃的泡沫型阻化剂及其使用方法。该泡沫型阻化剂是将物理阻化剂和化学阻化剂按比例加入到起泡剂、稳泡剂、增稠剂中复配而成, 化学氧化剂采用高锰酸钾、次氯酸盐、过氧化物等强氧化剂, 物理阻化剂主要为无机盐类, 泡沫剂选用第四代环保型泡沫剂, 例如脂肪醇醚琥珀酸酯二钠盐、椰油酰胺甜菜碱、α- 烷基磺酸钠等。泡沫型阻化剂采用物理阻化剂和化学阻化剂相结合、以环保易降解泡沫为载体的复合处理技术, 克服阻化剂覆盖不均匀等阻化效果差的缺点。

3 液态惰气防灭火

惰气防灭火是指通过向处理区输送高浓度的惰气来降低氧气的相对含量, 从而防止煤炭氧化自燃的方法。目前煤矿通常采用的惰性气体主要有CO2和N2。煤炭行业将注N2作为一种常规的防灭火技术, 并制定有《煤矿用氮气防灭火技术规范》。煤矿一般采用井下移动式注氮机, 其N2产生流量和压力有限, 只能起到惰化窒息的作用, 对灭火区域降温治理效果不好, 而且N2治理的火区容易复燃。随着化工技术的发展, 化工副产品液态CO2和液态N2出现, 其良好的降温性可以解决常温惰气防灭火的不足, 开始陆续在全国矿井应用。

西安科技大学文虎教授[14]对液态CO2的降温特点和煤体对CO2的吸附惰化作用进行了实验研究, 认为液态CO2在矿井火灾治理中起到惰化降氧、吸热降温、吸附阻化三方面作用。西安科技大学与西安森兰科贸有限责任公司合作, 开发了一套CPW- 2.0 井下矿用移动式液态CO2防灭火装置, 解决了液态CO2井下灌注难题。液态CO2灭火材料先后在淮北、淮南、皖北等矿区取得成功应用, 经济优势明显。

中国矿业大学周福宝教授[15]研究了液态N2的惰化降温性能和液氮在管路中的相变及压力分布规律。发现液氮汽化后的气液两相分离会导致注氮管路堵塞, 液态N2在直注过程中会出现“气塞”、“间歇泉”等现象。中国矿业大学通过与神华宁煤集团合作, 针对宁煤集团乌兰矿、汝箕沟矿井高瓦斯、浅埋藏、易自燃的特点, 利用液态N2化工附产品, 在研究液氮流动物理特征的基础上, 发明了地面直注式液氮防灭火系统和液氮井下直注式防灭火装置, 实现了对火区的快速降温和安全启封。

4 无机充填材料

矿井在开采过程中会产生很多空硐, 而这些空硐在不充填的情况下会发生瓦斯集聚[16]。在周期性矿压的作用下, 砖混结构的密闭容易发生漏风, 空硐周围煤体破碎遇漏风缓慢氧化逐渐蓄积热量, 可导致煤体自燃或诱发空硐内瓦斯爆炸。工作面煤体采出后, 采空区的冒落不实为采空区创造了漏风通道。为防止缓慢推进期间煤炭自燃, 一些矿区采取充填开采方式, 既有利于防止煤自燃也有利于控制地面下沉。尽管无机充填材料具有不燃、来源广泛等优点, 但目前采用无机充填材料充填仍存在着密封不良、成本高、工艺复杂、密度大的缺点。

中国矿业大学李增华教授[4,16]对无机材料进行改性, 研发了一种由特高强水泥 (A料) 和适量速凝剂、发泡剂 (B料) 组成的无机轻质充填材料。该材料与水反应后能迅速形成具有一定抗压强度的轻质充填体, 可用于上隅角、高位钻场、空洞等场所的充填, 并已在安徽涡北、桃园等煤矿进行了现场应用。西安科技大学赵大龙[17]等以水泥和粉煤灰为骨料, 通过材料配比优化, 开发出一种新型无机固化膨胀充填材料, 并进行了小型工业试验, 取得了良好效果。

冯光明教授[5]研制出一种由A、B两种复合试剂构成的超高水速凝材料。该材料具有成本低、流动性好、含水量高 (水体积可达到97%) 、速凝早强、固结水能力强以及可泵性能好等优点。在较高的水体积比下, 通过调节不同外添加剂配方, 可控制固结体抗压强度和初凝时间。超高水材料除用于采矿充填外, 也成功处理了矿井火灾。山西吕梁金地煤矿发生了一起大范围密闭区域和周围压酥煤体的发火事故, 通过采用高水注浆材料对顶煤冒落区进行注浆并结合向密闭发火区进行大流量灌浆的方式, 成功扑灭了火灾。

徐州意创化工科技有限公司2009 年研制出LFM轻型充填- 喷涂堵漏材料。这种材料在保持较高表面喷涂强度的基础上, 具有喷涂回弹率低 (回弹率低于15%) 的优势;材料施工工艺简单效率高, 无需专用喷涂设备。LFM轻型充填材料-喷涂型材料在兖矿、阳煤集团、淮南、淮北、徐州、义马、济宁、淄博等矿务集团得到推广使用。

5 高分子堵漏材料

高分子泡沫材料因具有轻质, 对电、热具有良好的绝缘性、耐腐蚀, 密封性好、抗渗性好、膨胀率高等特点, 被广泛应用于快速堵截有害气体、隔绝地热、充填冒顶区和煤矿密闭墙堵漏风等方面。但由于其固化过程为放热反应, 易造成煤炭自燃等火灾事故的发生。此外, 高分子材料在灌注过程中会挥发出甲醛等刺激性气体, 对矿工身体健康损害较大。

中煤科工集团重庆研究院董军[18]等对高分子泡沫材料进行改性, 并对其产热特性进行实验室研究, 得出:改性剂具有降低混合物反应活性、增加热量传递、增大抗压强度的特点。太原理工大学邬建明[19]将表面处理后的纳米二氧化硅和二氧化钛对聚氨酯弹性体充填材料进行改性, 通过一系列表征和性能测试, 获得了一种高强高韧的新型聚氨酯弹性体纳米复合充填堵漏材料。湖南科技大学田兆君[20]发明了一种不产热的廉价高分子堵漏材料—凝胶泡沫, 充分发挥了凝胶和泡沫的各自优点, 避免了反应产热问题。中国矿业大学胡相明[21]创新性地将多聚甲醛、脲素和苯酚进行一步合成, 并通过纳米粘土和玻璃纤维对其改性, 得到了一种新型酚- 脲- 醛复合堵漏泡沫材料。

浩珂矿业科技有限公司与德国公司合作开发了矿用高分子堵漏泡沫材料—罗克修, 并对其进行改性研究。在确保发泡倍数不低于25 倍和抗压强度不低于2 MPa的基础上, 控制反应放热温度不超过140℃, 提高了对其产品的阻燃要求。在材料改性研究的基础上, 2011 年, 该公司起草并制订了AQ1008- 2011《煤矿喷涂堵漏风用高分子材料技术条件》煤矿行业标准。

6 结语

(1) 介绍了煤矿防灭火材料改性研究的最新研究进展, 列举了包括化学阻化剂、阻化泡沫、无机充填材料和高分子堵漏材料等各改性产品的特点及应用情况。