煤層自燃火災(zāi)防治技術(shù)
應(yīng)用行業(yè)：礦山  城市地下工程技術(shù)領(lǐng)域：防滅火主要內(nèi)容及技術(shù)要點 經(jīng)過近十年的努力攻關(guān)，從理論和應(yīng)用上解決了低溫階段的機理、定量測定、火災(zāi)的早期預(yù)測、發(fā)火期間的火源區(qū)域判定及新的防滅火技術(shù)等問題，取得主要研究成果如下：建立了煤低溫階段自燃綜合作用學(xué)說，為預(yù)測預(yù)報及防滅火新技術(shù)的研究奠定了基礎(chǔ)。提出煤的自燃性應(yīng)該由煤的氧化性與放熱性共同決定；建立了煤自燃的微觀反應(yīng)與宏觀參數(shù)的定量關(guān)系，使痕量和微量的化學(xué)作用由宏觀測定的參數(shù)表達；提出煤氧復(fù)合多級反應(yīng)模型和煤自燃相關(guān)參數(shù)的影響函數(shù)；建立了煤自然發(fā)火的力學(xué)、數(shù)學(xué)模型。國內(nèi)首次建成煤低溫自然發(fā)火實驗臺，解決了煤低溫自燃的痕量和微量化學(xué)作用的參數(shù)定量測定問題。建立了煤自燃危險區(qū)域預(yù)測和判定理論，研發(fā)出相應(yīng)技術(shù)。 該預(yù)測理論首次提出煤層自燃危險區(qū)域判別式和極限條件測算方法，解決了著火前（60-70℃以下）哪些部位可能發(fā)火、發(fā)火的條件和時間，著火后火源位置所在區(qū)域的問題。其技術(shù)的最短自然發(fā)火時間預(yù)測誤差為2-6天，發(fā)火區(qū)域判定誤差在1-3m范圍內(nèi)。精度可達90%以上，滿足了現(xiàn)場應(yīng)用要求。研發(fā)出成套的新型防滅火技術(shù)先后研制開發(fā)出“無機凝膠”、“稠化膠體”、“高分子膠體”和“復(fù)合膠體”等系列膠體防滅火材料；根據(jù)現(xiàn)場實際條件，可用不同材料配方，實現(xiàn)在指定時間和指定部位發(fā)生膠凝作用。研制出適用于井下移動式的系列膠體壓注機和適用于地面管網(wǎng)大流量的系列多功能注膠系統(tǒng)及配套設(shè)備。開發(fā)出快速滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)由打鉆下套系統(tǒng)和快速膠體壓注系統(tǒng)組成。井下一旦發(fā)生火警，4小時內(nèi)能投入滅火工作。在現(xiàn)場水、電（或風(fēng)）齊全的條件下，設(shè)備到達指定地點后，30分鐘內(nèi)能投入滅火工作。應(yīng)用情況及前景 研究成果首次解決了礦井（尤其是高瓦斯礦井）煤層自燃預(yù)測和大面積高溫區(qū)開放式快速安全直接滅火的難題。近十年，已在全國18個省、自治區(qū)的煤礦中推廣應(yīng)用。其中，應(yīng)用煤自然發(fā)火實驗臺已測試煤樣68個，測試煤樣自然發(fā)火期最長的為212天（汝箕溝太西煤），最短的為25天（東灘礦），與現(xiàn)場實際情況基本相符，成功地指導(dǎo)了60多個礦的防滅火問題；為企業(yè)取得了上百億元的經(jīng)濟效益，據(jù)不完全統(tǒng)計，近三年，從火區(qū)中搶出設(shè)備價值7.45億元，新增產(chǎn)值19.63億元，利稅10.26億元。目前，膠體防滅火技術(shù)已成為一項主要的煤層自燃防治技術(shù)，并在煤田火災(zāi)防治中已初步取得了成功經(jīng)驗。 本成果應(yīng)用于 1、防火方面 2、滅火方面 3、煤田露頭自然火災(zāi)防治 4、防滅火工程 研究成果首次解決了礦井（尤其是高瓦斯礦井）煤層自燃預(yù)測和大面積高溫區(qū)開放式快速安全直接滅火的難題。近十年，先后在山西、陜西、甘肅、山東、江蘇、新疆、寧夏、河南、貴州等18個?。ㄗ灾螀^(qū)）中20多個礦務(wù)局的國有重點煤礦和8個地方煤礦中推廣應(yīng)用，成功地處理了111次火災(zāi)。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅從火區(qū)搶出設(shè)備而減少損失約3.15億元，解放火區(qū)煤炭而創(chuàng)產(chǎn)值約28.7億元，新增利稅達10.1億元。創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟、社會效益。目前已成為一項主要的煤層自燃預(yù)測及防治技術(shù)，并已寫入2001年新修訂的《煤礦安全規(guī)程》中。
                

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