矿井煤自燃火灾的诱因

原标题：矿井煤自燃火灾的诱因

煤炭在我国能源结构中占据主体地位，矿井火灾的发生将会直接冻结和烧毁井下部分丰富的煤炭资源，井下开采煤炭的设备和财产也将会被封闭在火区，导致煤炭开采工作终止，井下大范围火灾蔓延产生的烟气会直接危害井下作业职工的生命安全。据统计，我国现有的重点煤矿中存在自燃倾向导致发生火灾危险的矿井约占51.3%，由于井下煤体自燃引起的火灾占火灾总数的90%以上。

煤炭自燃要经历一个十分复杂的物理化学过程。首先氧分子贴附在煤体表面发生物理化学反应并放出热量，产生的热量会将持续升高煤体表面温度，煤体温度的不断升高促使煤体表面贴附的煤分子与空气中的氧分子表面活性官能团发生深度氧化反应，生成小分子气体，并释放大量反应热，这些热量在煤体内部积聚起来，最终导致了煤炭的自燃。煤体自燃的影响因素主要包括煤自身的孔隙度、煤岩组合、煤化程度、水分以及硫含量等，这些要素互相作用产生的结果是成为诱发煤炭自燃的主要原因。同时水分也严重影响着煤的自燃。煤炭中的水分对煤自燃过程有2方面截然不同的影响：一方面，在煤炭自燃准备阶段（蓄热期）中，水分会发生蒸发现象而散失，因此，一部分热量就会因为蒸发吸热的作用而被水蒸气带走，这一过程降低了煤体自身的温度；另一方面，空气中的水分也会进入煤体。产生的吸收热会促使煤的温度升高。煤自燃的倾向性也就越来越高。煤炭自燃经常发生在矿工难以进入的采空区或煤柱内，火源十分隐蔽，要想准确找出火源并非易事。

徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液（JTF-I）集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体，特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面，水浆生成泡沫之后，缓慢形成凝胶，能把大量的水固结在凝胶体内，避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点，大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率；另一方面，形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖，且能固结90%以上水分并形成凝胶层，防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气，灭火时能长久地吸热降温，防止火区复燃。

参考文献：

[1]张迎新,杨康,李日军等.矿井防灭火材料的研究进展及发展趋势[J].煤矿安全,2023,54(10):82-91.返回搜狐，查看更多

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