煤矿用新型防火材料探析

王刚

(兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿,山东兖州 272102)

煤矿用新型防火材料探析

王刚

(兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿,山东兖州 272102)

本文首先介绍了煤矿火灾给我们所带来的严重的危害，接下来介绍了煤矿用新型防火材料，以期能够为我国的矿山工程实践做出一定的指导。

煤矿火灾 危害 新型 防火材料

1 前言

在我们的社会生活当中，火灾是一种严重威胁公共生活安全，危害普通人们生命财产安全的一种灾害之一，也是世界所有各国人民所共同面临的一个相同的灾难性的问题。在矿井的火灾中，煤炭由于自燃从而引发的内因火灾占有着非常大的比重，它已经严重地影响到了煤矿能够安全生产，给矿井带来非常巨大的经济方面的损失，冻结或者丢失大量的煤炭资源，以至于造成人身伤亡。所以，预防好矿井的内因火灾，已经受到人们的普遍关注。近年代来，国内外很多有关的矿井以及科技部门对于防止煤炭的自燃这一重大性的技术问题进行了大量的研究与实践，很多已经收到了非常良好的实际效果。本文按照所掌握到的一些资料将会对煤矿火灾的危害以及近几年来所采用过的一些新型煤矿防火材料作一简单的论述。

2 防火材料

(1)惰气—氮气防灭火氮气。窒熄作用：在封闭的区域内部充人适量的氮气，从而使得该空间的氧的浓度得到足够的稀释，从而能够降低氧化的速率，不容易自燃，也能够使得火源由于缺氧而窒熄。降温作用：把处于低温状态的氮气充人到采空区能够有效降低煤体的温度，从而延长煤体的自热时间，达到有效的延缓煤体自燃的作用。

(2)灌浆防灭火阻化。把粘土(黄土)和水进行混合之后成为水和泥土的一种悬浮液—泥浆，沿着管路凭借自然的压差或者是泥浆泵直接输送到井下，然后凭借钻孔或者专用的灌浆引管向采空区进行灌注。在泥浆进行脱水的过程当中，降低了火区的温度。与此同时泥浆就会沉积覆盖于煤的表面之上，充分利用泥浆的渗透作用以及粘着力能够使得采空区的浮煤以及煤柱的龟裂部位能够布满泥浆，从而有效的隔绝了空气，阻止煤的氧化，同时泥浆当中的水在蒸发的时候使得灌浆区域的水份含量得以提高，阻止了煤体的水份蒸发，这样就直接或者间接达到了预防以及灭火的最终目的。我国有些矿区为了能够克服泥土的来源不足的这一存在问题，寻找到了某些泥浆材料的代用产品比如四川芙蓉矿区充分利用破碎的页岩制作成页岩泥浆；河北开滦的赵各庄矿采用电厂的粉煤灰做成灌浆的材料；江西萍乡矿区选择采用选煤厂的尾矿经过破碎之后加一定量的黄土做成灌浆性的材料；充州矿区采用南屯矿的研石制成浆体从而来灭火。

(3)水泥速凝材料。英国曾经采用“特克巴凯恩”、“阿阔巴凯恩”以及“撒信”等种种材料用于煤矿充填巷帮，这些材料的主要成分都是水泥，再者外加某些固凝剂、膨润土或者是其它的助剂所组成。采用这些材料能够胶结、密封巷帮煤壁的裂缝，也能够胶结采空区当中的浮煤，采用这些措施能故有效的阻止进回风流向采空区内部的渗透，能够起到阻燃的作用。

(4)粉煤灰加速凝剂—堵漏防火，这种方法属于是一种煤矿用新型防灭火方式，具有很强的实用性。

(5)罗克休泡沫灭火。罗克休泡沫是一种中空性充填的产品，具备良好的机械抗压性能，能够用在煤矿井下做密闭墙、高冒充填、封堵煤层的裂隙以及构筑防火墙等等诸多用途。高的膨胀率，膨胀的体积是原来体积的25到30倍，充填的用量比较小；泡沫的反应比较迅速，气温30℃的时候半分钟就可以反应，10到15℃的时候5到8分钟就会反应，并且在20分钟之内会硬化，不需要防漏的支架。具有良好抗压性能，经得起岩层的剧烈运动；不蔓延火区火焰，广泛适用在井下用于灭火。使用专用的气动泵把树脂与催化剂按照1：4的比例送入到注射枪之后喷出，两种原料进行混合之后就会迅速得发泡硬化。根据罗克休的特点，它在压注到围岩裂隙以后可以迅速膨胀到原体积的20到30倍。这样的话就能够进一步的迅速充填到细小的围岩裂隙当中，达到无孔不入的效果，大大扩大了渗透半径。根据取样的实测来看，它的渗透半径是压注水泥浆渗透半径的2～3倍。由于罗克休具备快速膨胀的这一性质，这样就使得矿井在处理采空区密闭墙的瓦斯隐患以及煤层在自燃过程中的措施比较得力，效果的显现极其迅速。罗克休材料鉴于其具有使用比较简单，运输比较方便，同时实用性也比较强的缘故，能够快速安全地封闭火区，从而降低局部区域自然发火的隐患，它是矿山企业一种新型的并且具有非常广阔推广前景的一种防自然发火的新型材料。

3 结语

随着科技的进步，实际工程的探索，煤矿新型防火材料在不断的更新，实际工程中需根据煤矿特点选择适当的防火材料，这样能够降低或阻止火灾的发生。

[1]《注氮抑爆防灭火技术在煤矿的应用》.

[2]于子忠《影响煤矿安全发展的原因分析与对策》.

[3]鲜学福,王宏图,姜德义,刘保县.《我国煤矿矿井防灭火技术研究综述》.

[4]中华人民共和国国家发展和改革委员会.JC/T984－2005聚合物水泥防水砂浆[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[5]钟世云,袁华.聚合物在混凝土中的应用[M].北京:化学工业出版社,2003.