一、實(shí)施背景

采掘工作面向深部的延伸使得巷道壓力增大、煤體破碎程度不斷增強(qiáng)，極易引發(fā)煤體的自燃。常村礦原有注漿、注膠、注氮、注粉煤灰等防火方法，但各種方法都有自己的缺陷制約著防火火效果。

二、設(shè)計(jì)方案：

于21150工作面試驗(yàn)固、液、氣三相復(fù)合防滅火材料，以克服原有防火措施的不足，達(dá)到更高的防火效果。通過多次現(xiàn)場試驗(yàn)了解并掌握三相泡沫防火材料性能。

三相泡沫是由氣(氮?dú)饣蚩諝?、固(粉煤灰或黃泥等)、液相經(jīng)發(fā)泡而形成的具有一定分散體系的混合體。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；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。

在21150工作面采空區(qū)形成正規(guī)的灌注工藝，于工作面上隅角每半月向采空區(qū)大流量灌注一次三相泡沫，充填氧化帶漏風(fēng)通道，阻化遺煤自燃。

三、主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)：

1、主要內(nèi)容

熟練掌握三相泡沫施工工藝，并在我礦防火系統(tǒng)中合理的推廣應(yīng)用。

(1)、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，通過渣漿泵輸送到注漿管路中，再通過定量螺桿泵將發(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。其工藝流程圖如下圖所示。

三相泡沫工藝流程圖

(2)、三相泡沫的應(yīng)用：三相泡沫對一般性封閉采空區(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、綜放工作面煤炭自燃的撲滅和預(yù)防，效果都十分顯著。結(jié)合我礦現(xiàn)場的實(shí)際情況，制定上下巷鉆場打插花管、上隅角沿層向采空區(qū)埋管和(注粉煤灰、注凝膠等)相互配合使用的多種注三相泡沫的工藝技術(shù)。

三相泡沫的應(yīng)用

2、創(chuàng)新點(diǎn)

三相泡沫防火系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：釆用粉煤灰或黃泥的覆蓋性、氮?dú)獾闹舷⑿院退奈鼰峤禍匦赃M(jìn)行聯(lián)合防滅火，提高防滅火效率。三相泡沫發(fā)泡倍數(shù)較高，單位體積的泡沫材料成本大幅下降，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

四、完成時(shí)間及效果分析

項(xiàng)目于2013年8月份完成。2013年1月至2014年4月該項(xiàng)目在常村煤礦21區(qū)得到應(yīng)用以后，解決了煤體自燃發(fā)火嚴(yán)重現(xiàn)象，同時(shí)，還提高了注膠防火效率，節(jié)約了防滅火成本。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，采用三相泡沫防滅火技術(shù)，則與往年同期相比，年節(jié)約材料費(fèi)102.3萬元。通過成果的應(yīng)用，減少了煤體的自燃發(fā)火，減少了勞動(dòng)工作量，從而提高了勞動(dòng)效率,具有很好的推廣應(yīng)用意義。

五、推廣應(yīng)用情況

常村煤礦針對工作面處于上分層采空區(qū)下，周圍老巷多，工作面漏風(fēng)通道多易形成高溫點(diǎn)多等特點(diǎn)，采用注入三相泡沫的防火方法，大大提高了防滅火效率的同時(shí)降低了防滅火成本，在常村煤礦井下回采工作面得到了全面推廣。