矿井火灾综合防治技术

 

1  煤层自然发火机理及综合防治技术

用    途：本项目的应用领域为有煤层自然发火的矿井。

技术特点：以煤氧复合作用学说为基础，对煤氧作用的热效应进行了理论分析，通过煤的程序升温氧化、DSC测试等一系列实验，考察了煤升温过程中的加速氧化临界温度、自然发火标志气体；根据煤氧作用中反应物和生成物的浓度变化，建立了煤氧作用放热速率的计算方法，完善了煤层自然发火潜伏期的解算模型，由此得出了煤层自然发火潜伏期和活化能、反应速度等动力学参数。以煤自燃潜伏期、活化能、反应速度、加速氧化临界温度探讨了煤层自然发火机理，建立了煤层自然发火危险性的评价方法；以煤升温氧化实验确定了淮南矿区各煤层自然发火标志气体及预测预报指标值。依据煤层自然发火机理和自然发火危险性，结合实际的丢煤情况和漏风供氧条件对开采煤层自然发火规律进行了分析。根据这些规律，加强了自然发火标志气体的检测，形成了一套完善的适合不同开采技术条件的防灭火技术及工艺。在急倾斜开采工作面，以顶板钻孔注浆为主防止采空区自燃，以凝胶防止巷道高冒发火。在缓倾斜综采工作面，正常回采期间，以注氮、堵漏为主；遇地质构造推进缓慢时以顶板钻孔注浆为主。火区启封撤架期间，形成了煤壁短钻孔处理局部高温点的灭火技术及工艺。

推广应用：在淮南矿区开展，保证了孔集、李咀孜、潘三矿试验工作面的正常回采，顺利撤出了谢桥矿1121(3)封闭火区的综放支架，采出了剩余煤量。由于试验工作面的成功，以顶板钻孔注浆、注氮和凝胶处理巷道高温点为主的火灾综合防治技术在试验矿井得到了全面推广。利用顶板钻孔注浆和凝胶处理高冒区的防灭火技术，孔集矿两年来未发生自燃事故，李咀孜矿三年未发生自燃事故。以顶板钻孔注浆为主，潘三矿成功消除了综采面的自燃隐患，谢桥矿1141(3)工作面安全地度过了9号煤层自燃异常区，避免了采空区自然发火的发生，保证了工作面的顺利回采。本项目形成的自然发火综合防治技术正在淮南矿区其它矿井推广应用。

本项目提出的自然发火机理及预测指标的实验研究方法，不仅对淮南矿区的防灭火工作有实际的指导作用，而且可在全国具有煤自燃危险性的矿区中推广应用。在淮南矿区试验矿井形成的以顶板钻孔注浆为主的采空区遗煤自燃防治技术和煤壁短钻孔处理局部高温点的灭火技术，是煤层自然发火防治技术的一大创新，为矿井防灭火工作提供了新的技术途径，在全国类似条件的矿井中也有广阔的推广应用前景。

获      奖：2002年获中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖。

2  隧道、地铁通风及瓦斯、火灾防治等安全技术

用    途：利用煤矿安全技术解决困扰公路、铁路长大隧道工程施工和运行期间作业环境和安全的通风、瓦斯、粉尘、火灾等难题。

服务方式：隧道穿煤系地层瓦斯评价和瓦斯灾害综合防治技术及成套装备；长大隧道(＞2 000 m)通风防尘成套装备和技术；隧道工程尤其是过煤系地层段的工程承包和工程监理；长大隧道火灾的防治成套装备和技术。