煤矿易自燃煤层采空区防灭火技术

我国煤炭资源丰富且分布广泛，在能源产业中占有举足轻重的位置，随着新型能源的迅速兴起与能源结构的调整，煤炭资源的消耗量也在逐年下降，但在未来相当长的一段时期内，煤炭仍是我国最主要、消耗占比最大的能源。随着开采水平与大型机械化程度的不断提高，煤炭产量、开采效率也得到了极大的进步，浅部煤炭资源日趋枯竭，开采深度增加的环境下，煤层自燃问题也逐步凸显出来。据不完全统计，我国近有超过55%以上的矿井存在煤层自燃危险，每年因煤炭自燃造成的资源损失量巨大，严重制约了矿井的高效发展，在诸多煤矿地质灾害中，由煤层自燃引发的火灾占比较大，且危害程度高，不仅造成煤炭资源的浪费，甚至诱发瓦斯爆炸，给人员、采掘设备带来巨大威胁。因此，超前对采煤工作面煤层自燃的诱发因素进行探索，制定科学合理的防灭火措施，是煤矿实现安全生产的重中之重。

在采空区自燃“三带”中，散热带距离工作面最近，该区域漏风量最大，因此氧气浓度最高，具有充分的供氧条件。但由于该区域风速较大，大量的热量被吹散，不能形成有效的热量积聚现象，因此不具备煤层自然发火条件；氧化升温带居于散热带与室息带之间，氧气浓度虽较于散热带减少，但仍能为煤体自燃提供充足的氧气，且此区域温度较高，为煤体自燃提供了适宜的环境，是采空区三带中最易出现煤体自燃的区域：室息带居于采空区深部，温度高，但通风困难，氧气浓度稀薄，因此，也不易诱发火灾。

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]马周.煤矿易自燃煤层采空区防灭火技术研究[J].煤矿现代化,2025,34(03):93-97.DOI:10.13606/j.cnki.37-1205/td.2025.03.019.