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近年来,随着矿井机械化程度的不断提高,开采强度不断加大,致使采空区遗留残煤增多、冒落高度加大、漏风严重,自然火灾发生频繁,导致了大量人员伤亡和经济损失,严重制约着矿井的生产与发展,并且造成了恶劣的社会影响。因此,进一步开发矿井防灭火新技术措施,防治煤炭自燃、减少煤炭资源的浪费和火灾事故的发生,对保证矿井生产和矿工生命安全,具有巨大的经济价值和十分重要的社会意义。
目前,预防性灌浆是我国煤矿普遍采用的一项防煤炭自燃技术,但由于煤具有一定的疏水性,单一水份容易蒸发,不能长效保湿,难以有效防止自然发火,达不到理想的效果。此外普通灌浆还存在易导致溃浆、大量使用黄土致使环境破坏等缺点。因此,在保证有效预防煤炭自燃的条件下,改善浆材的防灭火性能,减少灌浆量,防止溃浆事故,提高残存在采空区的浮煤的吸水量和浆材的胶结密封性,保持浮煤潮湿程度,是一项很有应用前景的实用技术。对新型防火抑尘剂进行防灭火应用研究正是为了改善这一情况,并达到推广应用的目的。
本文在广泛调研、收集资料,对煤炭自燃的机理、发展过程以及影响因素进行分析后,明确防治煤炭自燃的主要原理就是使煤体与空气隔绝、同时吸热降温。对防火抑尘剂的组分和阻化机理进行分析研究发现,防火抑尘剂符合这一条件。国内外同类产品进行分析研究比较的基础上,并对对防火抑尘剂的主要防灭火性能进行正交复配对比实验测定,确定最佳的添加和使用浓度。通过相关的理论研究,论证现场应用的可行性,并改善相应的应用工艺。最后通过添加灌浆和喷洒现场实验,验证了防火抑尘剂阻化率高、阻化寿命长、保水性能好、腐蚀性弱、所需剂量少等优点,具有较广泛的应用前景。