三相泡沫滅火技術(shù)

1相泡沫防滅火原理

粉煤灰或黃泥漿注入氮?dú)獍l(fā)泡后形成三相泡沫，體積大幅增大，在采空區(qū)中可向高處堆積，對(duì)低、高處的浮煤均能有效地覆蓋，避免了普通注水或注漿工藝中漿水易沿阻力小的通道流失的現(xiàn)象（拉溝現(xiàn)象）；氮?dú)饽苡行У毓谭庥谌嗯菽胁⑾侣涞交饏^(qū)底部，隨泡沫破滅而釋放出，充分發(fā)揮了氮?dú)獾亩杌?、抑爆作用；三相泡沫中含有粉煤灰或黃泥等固態(tài)物質(zhì)，這些固態(tài)物質(zhì)組成三相泡沫面膜的一部分，可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持泡沫的穩(wěn)定性，泡沫破碎后具有一定粘度的粉煤灰或黃泥仍可較均勻地覆蓋于浮煤上，有效地阻礙煤對(duì)氧的吸附，防止了煤的氧化，從而遏制煤自燃的進(jìn)程。上述內(nèi)容表明三相泡沫具有降溫、阻化、惰化、抑爆等綜合性防滅火性能。

2主要技術(shù)參數(shù)

3生產(chǎn)工藝

三相泡沫的生產(chǎn)流程：首先在制漿站中，將一定比例的水與黃泥攪拌混合形成黃泥漿體，通過(guò)渣漿泵輸送到注漿管路中，

三相泡沫工藝流程圖

再通過(guò)定量螺桿泵將發(fā)泡劑加入到注漿管路中，漿液與發(fā)泡劑在管道中混合后進(jìn)入發(fā)泡器，在發(fā)泡器中接入氣源管路，惰性氣體與含有發(fā)泡劑的黃泥漿體相互作用產(chǎn)生出三相泡沫。其工藝流程圖如右圖所示。

4 三相泡沫應(yīng)用

三相泡沫對(duì)一般性封閉采空區(qū)煤炭自燃、較大范圍采空區(qū)火災(zāi)和巷道火災(zāi)、采空區(qū)高位和不明位置隱蔽火源、綜放及俯采工作面煤炭自燃的撲滅和預(yù)防，

三相泡沫現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用總體思路

效果都十分顯著。結(jié)合煤礦現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)課題組提出了地面打鉆、支架后方插花管、沿順槽采空區(qū)埋管和與其它防滅火技術(shù)手段（注砂、注凝膠等）相互配合使用的多種注三相泡沫的工藝技術(shù)，并在很多現(xiàn)場(chǎng)成功地推廣和應(yīng)用。

（ 1 ）地面打鉆大流量注三相泡沫撲滅特大型火區(qū)技術(shù)

當(dāng)采空區(qū)發(fā)生較大范圍火災(zāi)，井下無(wú)法采取滅火技術(shù)手段時(shí)，可利用地面打鉆大流量注三相泡沫技術(shù)，將大量三相泡沫在采空區(qū)迅速堆積，快速充滿整個(gè)防滅火區(qū)域，有效地控制和撲滅采空區(qū)火災(zāi)。

（ 2 ） 巷道打鉆大流量注三相泡沫撲滅大范圍高冒火區(qū)技術(shù)

當(dāng)發(fā)生大范圍巷道高冒火災(zāi)，可利用巷道打鉆大流量注三相泡沫技術(shù)，依靠大量的三相泡沫迅速在高冒區(qū)中呈三維狀向周圍運(yùn)移堆積，包裹、覆蓋了高冒區(qū)內(nèi)松散煤體；同時(shí)泡沫破滅后釋放出氮?dú)?，充分發(fā)揮氮?dú)獾亩杌⒁直饔谩?/p>

（ 3 ）停采線打鉆注三相泡沫防治采空區(qū)煤炭自燃技術(shù)

對(duì)于防治封閉采空區(qū)的煤炭自燃，利用在停采線每隔15～20m打一個(gè)鉆孔，通過(guò)鉆孔注三相泡沫在采空區(qū)進(jìn)行范圍覆蓋和堆積而捕捉隱蔽火源點(diǎn)。

5三相泡沫的優(yōu)點(diǎn)

（1）三相泡沫在采空區(qū)可向高處堆積，對(duì)低、高處的浮煤都能覆蓋，能有效的解決因采空區(qū)比工作面地勢(shì)高而造成的“拉溝”現(xiàn)象；

（2）注入在采空區(qū)的氮?dú)獗环庋b在泡沫之中，能較長(zhǎng)時(shí)間滯留在采空區(qū)中，充分發(fā)揮氮?dú)獾闹舷⒎罍缁鹱饔茫?/p>

（3）三相泡沫中含有黃泥固態(tài)物質(zhì)，這些固態(tài)物質(zhì)是三相泡沫面膜的一部分，可較長(zhǎng)時(shí)間保持泡沫的穩(wěn)定性，即使泡沫破碎了，具有一定粘度的黃泥仍然可較均勻地覆蓋在浮煤上，可持久有效地阻礙煤對(duì)氧的吸附，防止煤的氧化，從而有效地防止煤炭自燃發(fā)火。

可知三相泡沫具有很好的適應(yīng)性和優(yōu)越性，更好的達(dá)到防火效果，確保井下安全生產(chǎn)。

三相泡沫使用注意事項(xiàng)

編輯

（1）在管路連接時(shí)，發(fā)泡設(shè)備兩端要求4寸管路，如發(fā)泡設(shè)備前管路不為4寸，可使用適當(dāng)?shù)淖儚綄?duì)接。發(fā)泡設(shè)備后的管路也可用分流器（比如4寸變?yōu)槎鄠€(gè)2寸，對(duì)多個(gè)鉆孔同時(shí)灌注）；

（2）地面鉆孔孔口要求封嚴(yán)，防止空氣進(jìn)入；

（3）發(fā)泡劑的流量使用定量注漿泵上的調(diào)速手柄進(jìn)行調(diào)節(jié)（最大流量為0.5m3/h）。比如漿體流量20m3/h，發(fā)泡劑流量為100kg/h(為漿體的0.5%)；

（4）黃泥漿（或粉煤灰漿體）要求混合均勻，黃土若含沙量太多對(duì)發(fā)泡有影響，如黃土土質(zhì)不好，建議使用粉煤灰漿體。