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1、井下阻化防火技術(shù)應(yīng)用分析火災(zāi)作為煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)中的常見(jiàn)事故,長(zhǎng)期以來(lái)一直是威脅礦井生產(chǎn)作業(yè)安全的重要因素之一。為實(shí)現(xiàn)井下火災(zāi)有效治理,更好地保護(hù)井下生產(chǎn)安全,阻化防滅火技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并迅速在巷道掘進(jìn)、回采面生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。以往常規(guī)阻化劑多為MgCl2等無(wú)機(jī)鹽類物質(zhì),但近年來(lái)隨著材料科技不斷進(jìn)步,瑞米、WEA等高分子有機(jī)材料成為阻化防火的新寵,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了阻化防滅火效果的顯著提升。鑒于此,針對(duì)新型高分子材料具體應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析研究,總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),成為進(jìn)一步拓展阻化防火技術(shù)應(yīng)用范圍,提升井下生產(chǎn)作業(yè)安全性的必要舉措。1、阻化防火技術(shù)原理阻化劑本身具有防火功效,對(duì)其進(jìn)行加工制作形成乳
2、濁液體,并噴射于礦體表層,或者將其添加到煤礦采空區(qū),這樣阻化劑就會(huì)以乳狀、乳化物的形態(tài)覆蓋在媒體表層,而且阻化劑能夠吸水,充分吸附空氣中水分后,逐漸變?yōu)楹耗?,附著于煤層,一方面能夠阻斷氧氣,另一方面防范火?zāi),能夠集中控制煤層的自燃。同時(shí),阻化劑還能同煤礦分子內(nèi)部的活性物吸附在一起,這樣活性物質(zhì)則進(jìn)一步被活化,抑制了活化分子間的相互碰撞,保持了活化分子的獨(dú)立,使煤層整體處于穩(wěn)定狀態(tài),減少自燃現(xiàn)象發(fā)生的概率。隨著現(xiàn)代化工技術(shù)的發(fā)展,有機(jī)防火技術(shù)也持續(xù)發(fā)展,其中高分子有機(jī)防火材料得到了應(yīng)用,該物質(zhì)具有質(zhì)地細(xì)膩、親水性強(qiáng)、附著性優(yōu)等特征,該類防火材料應(yīng)用于煤礦煤層,一方面能夠確保充分附著在煤層,打
3、造出一個(gè)牢固、緊致、精密的密封層,另一方面高分子阻化劑使用周期更長(zhǎng),不易失效,能夠長(zhǎng)久發(fā)揮阻化防火作用,達(dá)到預(yù)期的防火目標(biāo)。2、煤礦火災(zāi)阻化劑防治技術(shù)發(fā)展情況煤礦采掘具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性,其中火災(zāi)是主要危險(xiǎn)源之一,要想從根本上防范火災(zāi),就必須從其發(fā)生根源、發(fā)展過(guò)程與防范策略等方面入手,深化研究、深入分析,采用阻化技術(shù)。煤礦采掘施工中添加阻化劑,能夠促使煤分子內(nèi)部的一些特殊成分,例如:氮、硫、磷等同阻化劑進(jìn)行反應(yīng),生成某種新的化學(xué)物質(zhì),從而阻斷煤層與氧氣的接觸與反應(yīng),防范煤炭發(fā)生自燃等問(wèn)題。阻化劑防火技術(shù)自20世紀(jì)中后期一經(jīng)研發(fā),就被應(yīng)用于各大煤礦火災(zāi)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)施證明發(fā)揮了有效的火災(zāi)防范作用,最近一
4、些年來(lái)無(wú)論是室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、煤炭工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)都伴隨著阻化防火技術(shù)的應(yīng)用,而且實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)踐都證實(shí)了該技術(shù)在煤礦火災(zāi)預(yù)防中的優(yōu)勢(shì)功能。目前,阻化劑防火技術(shù)已經(jīng)在煤礦火災(zāi)防范中得到了發(fā)展與應(yīng)用。阻化劑防火技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)煤炭行業(yè)得到了發(fā)展和應(yīng)用,截至目前,該技術(shù)已經(jīng)在全國(guó)上下13個(gè)省份范圍內(nèi)得以應(yīng)用,事實(shí)證明效果顯著。20世紀(jì)八十年代,煤炭采空區(qū)就使用了霧化阻化劑,霧化阻化劑的應(yīng)用控制了殘煤發(fā)生自燃,有效防范了煤礦火災(zāi)的出現(xiàn)。3、煤礦工程中阻化防火技術(shù)應(yīng)用3.1 阻化防火劑噴灑技術(shù)阻化劑的噴灑過(guò)程是保證阻化劑起到作用的重要保證。通常來(lái)說(shuō),阻化劑噴灑的過(guò)程為:將阻化液存放在一個(gè)較大的存儲(chǔ)池中,在加壓水泵的作
5、用下,阻化液被提取出來(lái),阻化液經(jīng)過(guò)輸液管道,從存儲(chǔ)池傳輸?shù)絿婎^處,由于噴頭具有多孔的結(jié)構(gòu),具有噴灑作用,可以將阻化液朝著多個(gè)方向進(jìn)行全方位的噴射與噴灑。在這個(gè)過(guò)程中,噴灑的效果和水泵的壓力、噴頭形狀、網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)有較大的關(guān)系。阻化劑能夠產(chǎn)生最佳的防火效果和阻化劑的調(diào)配具有重要的關(guān)系,阻化劑調(diào)配濃度過(guò)高容易造成輸液管道的黏度增加,傳輸出現(xiàn)變慢的現(xiàn)象,而阻化劑的濃度過(guò)低將不足以與煤層表面發(fā)生緊密黏合,導(dǎo)致部分煤層并沒(méi)有被覆蓋到,所以,阻化劑的濃度應(yīng)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定。阻化液的存儲(chǔ)池需要設(shè)置在具有良好通風(fēng)的通道內(nèi),由于阻化液也屬于液體,長(zhǎng)期不流暢將會(huì)造成阻化劑的沉淀與凝固。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn),阻化液的存儲(chǔ)池
6、通常放置在一個(gè)具有活動(dòng)性的平板車上,從而保證阻化液具有規(guī)律的流通性。在煤礦的采掘過(guò)程中,阻化液在液壓支架內(nèi)進(jìn)行逐步移動(dòng),這個(gè)過(guò)程可以保證阻化液的絕對(duì)均勻,均勻處理后的阻化液方可對(duì)煤礦的采空區(qū)進(jìn)行全面的噴灑。3.2 阻化劑防火技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)除了上述的阻化劑噴灑技術(shù)外,阻化劑在使用過(guò)程中還需要遵循科學(xué)的方法和規(guī)律。阻化劑在煤礦自燃防范中起到了重要的作用,在采空區(qū)具有良好的防范效果,保證了煤礦開(kāi)采的安全性,降低了煤礦施工火災(zāi)的發(fā)生率。由于一般阻化劑自身具有一定的腐蝕性,對(duì)礦井下的金屬支撐和衡量等金屬件容易造成腐蝕現(xiàn)象,并且阻化劑的作用原理就是吸附水分,這對(duì)于金屬的防護(hù)和控制提出了更高的要求。所以,在
7、阻化劑噴灑的方位要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)定,只有把握好噴灑的位置,才能保證準(zhǔn)確的噴灑到煤體表面而不會(huì)對(duì)金屬件造成損傷,保護(hù)煤礦開(kāi)采區(qū)支護(hù)裝置的安全性。對(duì)于煤礦開(kāi)采的關(guān)鍵部分,在阻化劑噴灑的過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)要求的阻化劑使用合理的標(biāo)準(zhǔn)定量噴灑。在停采線、上下隅角的地方,需要事先設(shè)定好阻化劑的濃度和噴灑量,并且需要專業(yè)的煤礦火災(zāi)監(jiān)督人員進(jìn)行監(jiān)督噴灑。阻化劑的噴灑需要有科學(xué)合理的,在每次噴灑完成后需要進(jìn)行清理工作,保證下一次噴灑正常進(jìn)行。3.3 新型阻化材料應(yīng)用隨著化學(xué)化工技術(shù)的發(fā)展,需要高分子材料被研發(fā)出來(lái),這些材料具有很好的防火防水性能。高分子阻化材料對(duì)提高防火性具有重要作用,現(xiàn)有的新型材料包括MEA、ZSF高
8、分子阻化劑等。在試驗(yàn)室階段,對(duì)現(xiàn)有的高分子阻化劑進(jìn)行長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)新型高分子阻化劑具有更佳的阻化效果,壽命更長(zhǎng),具有更長(zhǎng)的使用周期,且更加容易與水體相容,粘附性較強(qiáng),也長(zhǎng)期黏結(jié)在煤體的表面,相對(duì)于一般的阻化劑可較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)防火災(zāi)危害的發(fā)生。另外,目前將氯化物按照一定規(guī)律的比例在水中進(jìn)行混合,可以有效防止水分的蒸發(fā),減慢水分蒸發(fā)速度,控制阻化劑的作用時(shí)間。煤礦中水分增加時(shí),阻化效果就明顯,因?yàn)檫@樣阻止了煤炭與空氣中的氧氣的氧化作用,達(dá)到了阻化效果。水體能夠吸收一定的熱量,對(duì)環(huán)境溫度具有一定的控制能力,從而起到防火的作用。這種加入氯化物的阻化劑稱為氣霧阻化劑,這種阻化劑作用原理就是將水溶液變成霧狀,霧狀的阻化劑在空氣流動(dòng)的作用下,可以飄到煤層的任意角落,可以進(jìn)行火災(zāi)的防范。氣霧阻化劑的使用關(guān)鍵技術(shù)就是需要設(shè)計(jì)或者選擇噴霧的量、噴霧濃度,在一般情況下,對(duì)于殘余煤渣,煤體的氣霧阻化劑需要融合0.10.2的阻化液。噴霧泵放置在通風(fēng)的地方,順著采煤工作面的風(fēng)向,這樣可以提高噴灑的效率??傊?,新型材料的應(yīng)用促進(jìn)了阻化劑的多樣性,同時(shí)提高了煤礦采掘的安全性,高分子化學(xué)材料提高了阻化劑的防火性能。結(jié)束語(yǔ)礦井生產(chǎn)安全事關(guān)礦井的可持續(xù)發(fā)展,而火災(zāi)防范作為
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