矿井火灾是煤矿五大灾害之一,其中煤层自燃引发的火灾占矿井火灾总数的85%以上口。据统计,我国存在有煤炭自燃的矿井占矿井总数的58%,有自然发火危险的煤层占累计可采煤层数的65%。近年来,我国广泛采用综采放顶煤开采技术,使生产效率大幅提高,但这种采煤方法采空区遗留残煤多、冒落高度大、漏风严重,使得自燃火灾发生频繁,不仅造成巨大的经济损失,同时还会造成人身伤害。煤炭自燃已成为制约高产高效矿井安全生产与发展的主要因素之一。

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为治理煤炭自然发火,科研工作者进行了大量科学研究和试验,近年来防灭火采用的技术主要有采空区喷洒阻化剂、注入惰性气体、注浆、泡沫树脂材料、凝胶覆盖煤体等,虽然这些技术方法对防治煤层自然发火都能起到一定效果,但也存在许多不足之处。如对采空区遗煤喷洒阻燃剂时不能对煤体表面实现均匀喷洒覆盖,且容易腐蚀设备,对作业人员身体健康也会造成一定影响;采空区注入惰性气体防止煤炭自燃效果较差,且注氮设备容易损坏需经常维护;注浆的浆液需从高处向低处流淌,容易受条件限制且浆液对煤体覆盖效果较差;树脂泡沫材料容易产生有毒气体;胶体材料成本较高。

采用固体泡沫材料对采空区进行充填密闭,能够有效减少采空区漏风,防止采空区遗煤自燃。徐州吉安研发的普瑞特Ⅱ型防灭火新技术是为解决矿用充填材料反应放热问题而研发。该技术由由 A 料、B 料两种组分按 1:1 的体积比混合,经化学发泡后生成固化泡沫体,膨胀系数 10 倍以上,生成过程不产生热量,从根本上解决了传统聚氨酯类充填材料反应过程产热量较大的缺点。该产品发泡后呈泡沫状,初始粘度低,被注入破碎煤岩体空峒或采空区后,具有良好的扩散及渗透性能,最终生成的固化泡沫体能够与煤岩体形成密实的固结体,固化泡沫体中含有一定量水分,具有良好的封堵性能和吸热降温性能。