矿用普瑞特防灭火技术施工方法

1、对于有注浆系统的矿井，可以将KPNZ-2000/1.0型矿用发泡成胶装置直接连接在灌浆管路上，利用原有的灌浆系统制备普瑞特并灌浆。

2、对于没有灌浆系统的防灭火区域或煤田火区，先施工临时注浆钻孔，利用移动式普瑞特制备系统灌注普瑞特。

普瑞特防灭火新技术适用于煤矿采空区、高冒区等所有防灭火区域和煤田火区。

1、普瑞特的采空区扩散性能

普瑞特在采空区中相比凝胶具有很好的扩散性能，能够通过采空区的裂隙向采空区高处及远处扩散。

普瑞特能够把泡沫中的液体水固结为固态水，泡沫能够扩散到的区域，凝胶层就能覆盖浮煤，保持长久的隔绝氧气、湿润、阻化和吸热降温。

2、普瑞特与普通泡沫的防复燃性能对比

普瑞特由于其良好的固水、隔氧、保湿性能，相比黄泥浆及三相泡沫具有很好的防复燃性能

3、普瑞特与普通泡沫的堆积性能对比实验

普瑞特相比黄泥浆、其他泡沫具有很好的堆积性能，在近似开放的空间中可以向高处堆积。

4、普瑞特的封堵漏风性能

普瑞特以泡沫为载体，能在防灭火区域向高处、远处大范围扩散，所到之处凝胶均能粘糊浮煤裂隙。因此，相比黄泥浆和三相泡沫，其具有很好的封堵漏风性能。

为克服目前注浆、惰气、凝胶、阻化剂、三相泡沫等防灭火技术的不足，制了普瑞特的装备与材料。

普瑞特防灭火技术很好的融合了黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、三相泡沫等各项防灭火技术的优点，又避免了上述各项技术的多数缺点。

技术特点

1、集凝胶、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体，能把泡沫中的水固结在凝胶体内，避免了黄泥灌浆和其它泡沫大量水流失或者溃浆的缺点；

2、在采空区具有良好的扩散性能，生成的凝胶以泡沫为载体能够对采空区或煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖，持久保持煤体湿润冷却，隔绝氧气，且添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，彻底防治煤炭自燃；

3、普瑞特被注入火区后，会在火区全方位覆盖一层凝胶层，并且凝胶层中95%以上都是水，具有长久的吸热降温作用，能够有效防止火区复燃；

4、凝胶以泡沫为载体，在防灭火区域内能向高处堆积，所到之处凝胶都能有效覆盖并黏附浮煤裂隙，具有良好的封堵漏风通道的性能；

5、泡沫中的氮气缓慢释放，避免单独注氮时氮气容易流失的缺点，持久保持火区惰化。

专家指出，地下煤火给矿产资源、地质构造、大气环境和人类生活都带来严重影响。

我国的地下煤火吞噬了大量宝贵的煤炭资源，一年烧掉的煤炭多达3000万吨，破坏资源2亿吨。

地下煤火将浅层的煤炭燃烧掉后，上面的岩层就会塌陷，造成浅层地质灾害。专家指出，地下煤火燃烧形成的塌陷和烧空区，严重影响了原煤的开采进程与采矿安全，造成资源的阻滞并引发矿难。

地下煤火还会对附近的人居安全构成威胁，最著名的是美国宾夕法尼亚州的桑塔利亚矿坑火，1962年开始燃烧，附近的小镇因此被迫迁空。“火焰山”的白烟中，含有大量二氧化硫、五氧化二磷，它们都属于有害气体。二氧化硫遇水就易变成极具腐蚀性的亚硫酸，与空中的水分子结合，就变成了酸雨。酸雨的危害是众所周知的，燃烧释放出大量的热量与有毒有害气体，严重污染了生态与大气环境，危害着地表人居环境与人类健康，且破坏植被生态系统，引发环境生态危机。

2008年1月12日7时50分，铅山县螺丝坞煤矿主斜井井筒距井口约192米处发生一起火灾事故，造成7人死亡。

2006年11月12日19时40分，山西省晋中市灵石县王禹乡南山煤矿井下发生炸药燃烧事故，造成34人死亡。

2003年12月19日，湘潭县谭家山镇正发煤矿发生一起火灾事故，死亡2人。

2001年4月6日21时14分，陕西省铜川矿务局陈家山煤矿(以下简称陈家山煤矿)四石门皮带下山延伸段发生一起特大瓦斯爆炸事故，事故波及四石门轨道下山、采区总回风下山及412综采放顶煤工作面等区域,造成38人死亡，16人受伤，其中重伤7

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为了防治煤炭自燃，国内外广泛采用注水、灌浆、喷洒阻化剂、注惰气等技术。近年来，又较广泛地采用了凝胶、胶体泥浆、阻化汽雾、泡沫树脂等防灭火技术。该类技术对保证矿井安全生产起了重要作用，推动了矿井防灭火科技的进步。

在20世纪50年代，灌浆技术成为我国煤矿防灭火技术的主要手段，并且一直沿用到今天。所谓的预防性灌浆技术就是指将水和灌浆材料按适当的比例混合，配制成一定浓度的浆液，经过铺设的输浆管路利用自燃压差或泥浆泵送到可能发生煤炭自燃的区域，以防止自燃火灾的发生。

灌浆技术是一项传统的、简单易行的、比较可靠采用注水来代替灌浆，增加煤体的水分，也取得了较好的效果。

阻化剂技术在美国、波兰、前苏联等国家得到了较好的应用;近些年来，阻化剂技术在我国也得到推广应用。该技术主要是让水溶液附着在易被氧化的煤体表面，惰化煤体表面的活性结构，阻止煤与氧气的接触的作用。

惰性气体技术从20世纪70年代开始在德、法、英等发达国家煤矿中大量使用；从80年代起，我国开始了氮气防灭火技术的研究与推广。

近年来，凝胶技术在我国得到较广泛应用。凝胶分为无机凝胶和高分子凝胶两大类，其防灭火机理是凝胶通过钻孔或煤体裂隙进入高温区，其中一部分未成胶时在高温下水分迅速汽化，快速降低煤表面温度，残余固体形成隔离层，阻碍煤氧接触而进一步氧化自燃;而流动的部分混合液随着煤体的温度的升高，在不远处及煤体孔隙里形成胶体，包裹煤体，隔绝氧气，使煤氧化、放热反应终止；干涸的胶体还可以降低原煤体的孔隙率，使得通过的空气量大大减少，从而抑制复燃。