由于采空区的特殊环境,即空间大、遗煤分布广泛,以及火源位置隐蔽,使得其成为控制和防治自燃火灾的难点。采空区遗煤自燃是煤炭氧化蓄热过程的结果,主要由于遗煤在采空区破碎后暴露于氧气中,发生缓慢氧化反应并积累热量。当热量无法及时散发,煤体温度持续升高至燃点(通常300℃以上)时,便会引发自燃。
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传统治理方法,如灌浆技术,因不能向高处堆积而无法完全覆盖遗煤区域,再加上存在"拉沟”现象,使得它们在实际应用中效果受限。同样,传统的采空区惰化技术容易导致惰性气体的逸散,无法长期滞留于采空区中。而利用MgCl2等卤盐作为阻化剂,也存在用量大、腐蚀设备、维护周期短等问题。
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。
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