煤矿惰气防灭火简介

惰气防灭火是指向拟处理区域注入惰性气体，稀释氧气浓度，从而抑制煤氧化自燃的技术。惰性气体抑制煤自燃机理概括为三步：①在煤自燃区域内注入惰性气体降低O2浓度，并形成惰性气膜，隔绝O2与煤体表面的接触；②气膜内的惰性气体进入煤体孔隙，置换附着的O2分子；③惰性气体分子会吸收部分热量，促使煤体温度和氧化速率持续降低，从而达到阻止或减缓煤自燃的效果。

目前，我国煤矿开采深度和范围不断加深扩大，煤岩体所处的赋存环境被概括为“高地应力、高地温、高渗透压”，单纯依靠注人惰性气体的防灭火措施已经无法满足矿井安全生产需求。同时，伴随着使用液态N2液态CO2等防灭火技术的发展，液态惰气在矿井火灾防治领域受到广泛关注。相比气态N2、CO2液态惰气会吸收更多的热量，能够迅速降低火区温度，避免火势扩散，同时有效避免了注人惰气过程中混入O2而造成的不利影响。但液态N2与液态CO2在使用过程中存在一定的危险性，尤其是液态CO2进入采空区后迅速汽化，会使邻近区域的O2，浓度急剧降低，这对防灭火工作的安全性提出了更高要求。

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。