我国是世界上煤田火灾最为严重的国家,每年因煤田自燃发火直接燃烧的煤炭量达2000万吨以上,其中以新疆和山西等地最为严重,不仅造成巨大的经济损失,同时对生态环境造成严重危害。

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煤田火灾治理方法

(1)水剥离法。此法灭火彻底,适用于火源较浅,面积较小并且火区蔓延较慢的火区。首先对火区进行注水降温至40℃,并对浅部空洞区进行爆破处理。然后通过机械剥离或定向爆破剥除火区的露头火源及部分烧变岩。

(2)注水注浆覆盖法。这种方法适用于燃烧部位较浅,裂隙非常发育的煤田火区。向火区深部注水或灌注黄泥浆(或阻燃胶体固体充填料等),降低燃煤温度,隔绝煤层与氧气接触,阻止煤炭进一步氧化燃烧,从而熄灭火体。最后利用黄土充填封闭火区地表裂缝、塌陷坑、废旧采空区等,断绝火区通风供氧通道。

(3)打钻注水注浆覆盖法。当煤火燃烧深度较大时,一般采用此方法灭火。使用该方法灭火首先要剥离火区露头火源及部分烧变岩,对火区进行斜坡化处理。然后在火区分别布置探火钻孔灭火钻孔和观测钻孔。以灭火钻孔为中心对燃烧煤层进行注水降温和注水封闭。注水注浆要遵循先高温区后低温区,间歇性注水的原则进行,避免爆喷事故。注浆材料一般选用黄土,为保证灭火效果,火区内塌陷区裂隙应基本充填,火区处于完全封闭状态后方可停止注浆。为确保氧气隔绝,防止复燃,最后在进行地表覆盖。

徐州吉安研发的普瑞特I型防灭火技术集胶体、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体,能把泡沫中的水固结在凝胶体内,避免了黄泥灌浆和其他两相或三相泡沫水分易流失的缺点;具有良好的扩散性能,生成的凝胶以泡沫为载体,能够对煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖;普瑞特水溶液被注入火区后,会在火区裂隙内覆盖一层凝胶层,含水量95%以上的水凝胶持久保持煤体湿润冷却,具有长久的吸热降温作用;普瑞特原液内添加有阻化剂,与水凝胶协同作用,具有长期的阻化性能;热稳定性好,可以耐受800℃以上的明火,遇明火不会瞬间汽化。