專題-煤層自然發(fā)火預(yù)防與控制技術(shù)

專題部分專題部分煤層自然發(fā)火預(yù)防與控制技術(shù)摘要：根據(jù)煤層自然發(fā)火機(jī)理的分析，從根本找到煤層自然發(fā)火的原因。特別是我們對(duì)回采工作面的煤炭自然出發(fā)分析，找出回采工作面煤炭自然的機(jī)理，為了研究、分析工作面和采空區(qū)煤層自然我們將對(duì)采空區(qū)劃分為“三帶”（散熱帶、自然帶和窒息帶）。從而研究得出采空區(qū)遺煤自然條件。但是煤炭自然是不可避免得，我們盡量采取措施減少損失和減少發(fā)生火災(zāi)。所以研究出煤層自然發(fā)火的預(yù)防技術(shù)、控制技術(shù)以及煤層自然發(fā)火處理技術(shù)。關(guān)鍵詞：煤層自然發(fā)火機(jī)理；采空區(qū)三帶；煤層自然發(fā)火預(yù)防技術(shù)；煤層自然發(fā)火處理技術(shù)；防治煤層自然的新技術(shù)。一、概述神東千萬噸礦井生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，神東礦區(qū)的礦井地質(zhì)條件雖然簡(jiǎn)單，但是在局部地區(qū)受礦區(qū)內(nèi)煤系原始沉積環(huán)境變化的影響與控制較為復(fù)雜，其中典型的就是埋深淺、厚松散層。神東礦區(qū)開采的煤層均為自然煤層，對(duì)礦區(qū)不同煤層的自然傾向鑒定表明，10對(duì)礦井中有7對(duì)屬于容易自然礦井，3對(duì)屬于自然礦井。神東礦區(qū)從1978年至1998年期間生產(chǎn)任務(wù)較小，主要以基礎(chǔ)建設(shè)為主，幾個(gè)工作面基本是仰采，其采空區(qū)普遍被水浸泡，浮煤沒有氧化、蓄熱條件。2000年以來，隨著生產(chǎn)任務(wù)的加大，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度不斷加長(zhǎng)，而且推進(jìn)速度也比較快，所以采空區(qū)留有浮煤都不同程度地發(fā)生低溫氧化以及自然現(xiàn)象。按照神華集團(tuán)神東煤炭公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，開采深度將不斷加深、強(qiáng)度加大、范圍擴(kuò)大，這樣煤層的自然危險(xiǎn)將更加突出。所以根據(jù)上述分析，我認(rèn)為設(shè)計(jì)有必要進(jìn)行為本礦井煤層自然進(jìn)行專題研究。二、煤層自然發(fā)火機(jī)理（一）煤層自然發(fā)火機(jī)理分析根據(jù)長(zhǎng)期科學(xué)研究認(rèn)為，煤體自然主要是煤氧復(fù)合作用的并且放出熱量而引起的。煤與空氣接觸后，發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)放出反應(yīng)熱，熱量聚集起來，就改變了煤自身所處的環(huán)境條件。因此，煤的氧化放熱是熱量自發(fā)產(chǎn)生的根源之一，也是引起煤自然發(fā)火的根源之一。（二）礦區(qū)采空區(qū)自然發(fā)火規(guī)律1、采空區(qū)三帶劃分采空區(qū)浮煤自然氧化升溫和氣樣的檢測(cè)分析表明：對(duì)于U形通風(fēng)系統(tǒng)的采空區(qū)，按照漏風(fēng)的大小和遺煤發(fā)生自然的可能性將采空區(qū)分為三帶：散熱帶（寬度為）、自然帶（寬度為）和窒息帶（如下圖所示）。三帶的范圍隨著工作面的推進(jìn)而向前運(yùn)動(dòng)，一般來說 520m，=2070m，劃分三帶指標(biāo)與采空區(qū)漏風(fēng)風(fēng)速、采空區(qū)氧濃度分布、采空區(qū)遺煤升溫速度有關(guān)。目前，只能定性論述，由于現(xiàn)場(chǎng)條件等原因暫時(shí)難以量化。2、采空區(qū)遺煤自然條件設(shè)采空區(qū)浮煤自然帶最大寬度為，工作面推進(jìn)速度為V，自然發(fā)火期為，當(dāng)（）V時(shí)，說明自然帶內(nèi)有V寬度存在超過自然發(fā)火期，有自然危險(xiǎn)。由此可見，采空區(qū)遺煤自然與否主要取決于工作面的推進(jìn)速度和自然帶最大寬度。加快工作面推進(jìn)速度，減小，可以減少自然發(fā)火的危險(xiǎn)性。（三）煤層自然發(fā)火原因分析礦區(qū)自然發(fā)火的產(chǎn)生和發(fā)展示諸多因素共同影響、相互作用的結(jié)果，既有內(nèi)在原因，也有外在地原因。根據(jù)長(zhǎng)期煤層自然的情況分析來看，外在原因起著主要作用。現(xiàn)在我們根據(jù)神東礦區(qū)出現(xiàn)低溫氧化以及自然現(xiàn)象分析，主要原因有：1、工作面在準(zhǔn)備（全部沿著煤層掘進(jìn)）以及回采時(shí)由于受頂板及煤質(zhì)的制約，不同程度地留有一定量（0.31.0m）的頂煤，頂板冒落破碎后造成采空區(qū)大量浮煤存在。2、神東礦區(qū)普遍為淺地表開采，受采動(dòng)影響，地表有塌陷、裂隙，導(dǎo)致地表漏風(fēng)。3、在布置工作面時(shí)普遍有輔助切眼和泄水巷，而且采用連續(xù)采煤機(jī)雙巷掘進(jìn)，每隔50m左右形成一條聯(lián)絡(luò)巷，大大破壞了煤柱的完整性，盡管才回采過程中已將聯(lián)絡(luò)巷密閉，但由于受財(cái)東壓力及地質(zhì)構(gòu)造的影響，煤柱被壓垮或在密閉周圍出現(xiàn)不同程度的裂隙，使多個(gè)采空區(qū)互相連通，加之封閉不及時(shí)、封閉質(zhì)量不好，導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)情況復(fù)雜且難以避免。4、工作面開采線、停采線冒落不實(shí)。5、長(zhǎng)走向、大采高綜采長(zhǎng)壁面開采，使工作面開采時(shí)間長(zhǎng)，采空區(qū)面積大，其內(nèi)高溫火源點(diǎn)的位置和范圍難以確定。三、煤層自然發(fā)火預(yù)防技術(shù)煤炭自然是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，關(guān)系到整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)，是煤礦生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)。根據(jù)長(zhǎng)期的預(yù)防滅火的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)認(rèn)為防止體系由以下六大系組成。煤炭自然預(yù)測(cè)，它是預(yù)防預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，依據(jù)預(yù)測(cè)建立煤炭自然預(yù)防技術(shù)屏障；根據(jù)煤炭自然初期的物理化學(xué)變化產(chǎn)生的效應(yīng)，進(jìn)行煤炭自然預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確就能把自然隱患消除；假如形成自然火災(zāi)，就要進(jìn)行火源預(yù)測(cè)，確定火源位置及其范圍，有的放矢的進(jìn)行自然火災(zāi)的處理。所以制定下列煤炭自然預(yù)防技術(shù)體系。(一)煤炭自然預(yù)測(cè)煤炭自然預(yù)測(cè)包括其本質(zhì)特征和時(shí)間與空間特征。其本質(zhì)特征就是煤的自然傾向性和煤的熱解實(shí)驗(yàn)，以確定煤自然發(fā)火的危險(xiǎn)程度和熱解產(chǎn)物；其時(shí)間特性就是煤自然發(fā)火期的模擬實(shí)驗(yàn)和最短發(fā)火期的確定；其空間特性就是煤層在開采過程中發(fā)火空間統(tǒng)計(jì)以及規(guī)律。1、煤自燃本質(zhì)特征預(yù)測(cè)1）煤自燃傾向性鑒定目前，國(guó)內(nèi)外測(cè)定煤自燃傾向性的方法很多，主要有吸氧測(cè)定法、著火溫度降低值測(cè)定法、氧化速度測(cè)定法、差熱測(cè)定法及重量測(cè)定法等。神東煤炭公司對(duì)各礦井不同煤層采集煤樣送國(guó)家授權(quán)單位進(jìn)行自燃傾向性鑒定。各鑒定單位對(duì)各煤樣的鑒定結(jié)果表明：神東礦區(qū)開采的煤層均為自燃煤層。2）煤熱解實(shí)驗(yàn)煤的熱解，即煤加熱溫度和稀釋氣體之間的關(guān)系，通常在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。對(duì)神東礦區(qū)煤樣進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)煤樣氧化升溫至30C時(shí)，出現(xiàn)CO氣體；達(dá)到120C時(shí)，出現(xiàn)C3H3、C3H6氣體； C2H4氣體既有靈敏性、規(guī)律性，又有可測(cè)性，井下正常情況下沒有C2H4氣體。根據(jù)有關(guān)資料，結(jié)合神東礦區(qū)具體情況，可確定C2H4作為預(yù)報(bào)自然發(fā)火的指標(biāo)氣體，即井下開采過程中煤發(fā)生氧化生熱，只產(chǎn)生CO氣體，其他氣體不出現(xiàn)，稱為自然發(fā)火隱患；既出現(xiàn)CO氣體，又出現(xiàn)C2H4氣體，但沒有達(dá)到燃點(diǎn)，沒有出現(xiàn)明火，稱為自燃現(xiàn)象；此階段可根據(jù)這些氣體這些氣體（CO、C2H6、C2H4、C3H8、C3H6）的出現(xiàn)及濃度可以推測(cè)其氧化生熱自燃溫度；當(dāng)煤達(dá)到燃點(diǎn)，出現(xiàn)明火，即自然發(fā)火。2、煤自燃時(shí)間特性與空間特性預(yù)測(cè)根據(jù)礦井的開采技術(shù)、煤質(zhì)、地質(zhì)條件等因素，對(duì)相同類型礦井的自燃事故作詳細(xì)統(tǒng)計(jì)分析，找出其發(fā)火的時(shí)間規(guī)律；易發(fā)生自燃的空間分布主要有開切眼、停采線、上下兩道、沿底掘進(jìn)的巷道頂部等，這些地點(diǎn)的發(fā)生概率又隨開采方法的不同而有所差別。統(tǒng)計(jì)法是對(duì)大量資料的總結(jié)，它受到資料多少的制約，有時(shí)缺乏一定的準(zhǔn)確性。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M，在正常供氧、蓄熱條件好的情況下，神東礦區(qū)煤層自然發(fā)火期一般為1-3個(gè)月。煤層自然發(fā)火期的長(zhǎng)短受煤的破碎狀態(tài)、堆積狀態(tài)、漏風(fēng)情況、蓄熱條件等因素制約，同一煤層同一開采區(qū)域，外界環(huán)境條件不一樣，其自然發(fā)火期也不一樣，它是個(gè)動(dòng)態(tài)變化參數(shù)，只能作為參考使用。煤層開采現(xiàn)場(chǎng)，在煤炭自燃的早期，用溫度和指標(biāo)氣體法來確定自燃位置和范圍。3、煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定分析工作面實(shí)際條件下煤自燃的主要影響因素得知，對(duì)于一個(gè)特定煤層工作面，浮煤的氧化放熱性基本恒定，則采空區(qū)浮煤自燃主要取決于氧濃度，浮煤厚度和塊度、漏風(fēng)強(qiáng)度、工作面推進(jìn)速度、煤（巖）體溫度。當(dāng)推進(jìn)速度為常數(shù)且煤（巖）體溫度一定時(shí)，浮煤自燃則主要取決于其他三個(gè)因素。根據(jù)自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定理論，采空區(qū)中只有氧化升溫帶范圍內(nèi)的浮煤才有可能發(fā)生自燃，然而也并非進(jìn)入采空區(qū)氧化升溫帶的浮煤都一定會(huì)自燃，因?yàn)槊鹤匀荚诘蜏仉A段是一個(gè)蓄熱升溫的緩慢氧化放熱過程，采空區(qū)浮煤自燃需要充足的時(shí)間，并且由于工作面不斷推進(jìn)，采空區(qū)漏風(fēng)狀態(tài)、氧濃度分布狀態(tài)和煤體溫度變化、自燃條件均發(fā)生變化，使得采空區(qū)三帶范圍動(dòng)態(tài)移動(dòng)。因此，還必須根據(jù)工作面實(shí)際推進(jìn)速度及及氧化升溫帶的動(dòng)態(tài)變化情況，進(jìn)一步確定出采空區(qū)氧化帶范圍。（二）煤炭自然預(yù)防煤炭自然必須同時(shí)具備4個(gè)條件1）有自然傾向的煤開采后呈現(xiàn)為破碎帶，堆積厚度隨著煤炭破碎情況變化，一般是煤粉大于0.2米，各個(gè)采空區(qū)浮煤一般大于0.4米；2）有含氧氣量較高的氣體經(jīng)過破碎煤體，造成持續(xù)供癢條件；3）破碎煤體有積聚氧化熱量的環(huán)境；4）上述三個(gè)條件同時(shí)存在的時(shí)間要大于煤的自然發(fā)火期。條件降低煤自然傾向性消除供氧條件破壞蓄熱環(huán)境縮短煤氧化發(fā)展時(shí)間方法1、壓注和噴灑阻化劑2、提高采出率3、合理布置巷道4、惰化、隔氧1、合理的通風(fēng)系統(tǒng)2、正確設(shè)置通風(fēng)設(shè)施3、均壓技術(shù)4、漏風(fēng)檢測(cè)與堵漏1、增加碎煤分散度2、灌漿技術(shù)3、煤體注水4、壓注凝膠1、提高回采速度2、縮短自然危險(xiǎn)區(qū)存在時(shí)間，如停采線的快速密閉對(duì)此情況我們采取以下措施1）優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)，采用均壓通風(fēng)。使工作面風(fēng)量穩(wěn)定、安全、可靠。從礦井通風(fēng)阻力計(jì)算，進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化。明確規(guī)定“優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)路要短、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、通風(fēng)設(shè)施齊全、風(fēng)阻小”要求。2）噴漿堵漏鉆孔灌漿。對(duì)煤層開采中的可疑地點(diǎn)或已出現(xiàn)隱患地點(diǎn)進(jìn)行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿，是防止自然發(fā)火的2個(gè)有效措施。3）加強(qiáng)工作面推進(jìn)速度，在影響發(fā)火期程度的外因方面，工作面推進(jìn)速度大約占20%，是影響采空區(qū)發(fā)火的重要因素。提高回采速度，可以讓氧化自熱區(qū)在較短時(shí)間內(nèi)變化為窒息區(qū)，減少自然發(fā)展階段漏風(fēng)量對(duì)煤炭氧化時(shí)間。工作面要做到“快掘、快采、快撤、快閉”的原則。4）注凝膠防滅火。采用注凝膠技術(shù)處理高溫點(diǎn)或自然發(fā)火是煤層開采中防滅火的重點(diǎn)措施，其方法是將凝膠注入高溫點(diǎn)或火點(diǎn)的周圍煤體中，其作用是既可以封堵漏風(fēng)通道，又可以吸熱降溫。四、煤層自然發(fā)火處理技術(shù)1）氮?dú)鉁缁鸬獨(dú)夥罍缁鹬饕窍虬l(fā)火地區(qū)注入惰性氣體，主要成分是氮?dú)?，用來降低氧氣濃度，使氧化自然的浮煤因缺氧而逐漸熄滅。但是根據(jù)長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，密閉地區(qū)注氮效果十分明顯，能使氮97%，氧氣5%，迅速使火區(qū)熄滅；而開區(qū)注氮滅火效果不太理想，僅僅對(duì)控制煤炭自然和改善工作面安全生產(chǎn)條件有一定的作用。2）注阻化沙漿滅火根據(jù)煤炭自燃的原理，一般是由于殘留在采空區(qū)中的浮煤以及壓裂的煤柱在通風(fēng)過程中氧化聚熱而發(fā)火。加上大柳塔煤礦為特大型礦井，工作面推進(jìn)速度比較快，所以采空區(qū)范圍較大，浮煤和氧氣接觸面積也就大。這樣很容易造成采空區(qū)的浮煤自然。大柳塔煤礦煤層屬于淺埋煤層，上層為黃土層。所以直接在地面向采空區(qū)開拓注漿立井。這種方法根據(jù)沙漿的自重對(duì)采空區(qū)滅火比較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單而且實(shí)用。3）高分之膠體材料滅火以聚丙烯酸納等為主要成分的高分之膠體在煤礦自然火災(zāi)的防制中發(fā)揮著重要的作用。它主要有降溫、隔熱、隔氧、隔氣（一隔三降）的功能，而且無副作用。但是經(jīng)濟(jì)費(fèi)用比較高。所以礦井一般只把這種方法作為礦井防滅火的備用措施。4）均壓技術(shù)準(zhǔn)確探測(cè)高溫火源點(diǎn)的位置和范圍后，應(yīng)首先采取均壓措施。抑制煤層的自然的迅速發(fā)展。均壓是防治自然發(fā)火行之有效的方法。用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行均壓防滅火的定量分析，較好地克服了經(jīng)驗(yàn)試探法或定性分析法的缺陷，提高了均壓防滅火這一先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性、安全性及應(yīng)用效果。5）地面用鉆機(jī)向火區(qū)打鉆孔滅火。井下自然發(fā)火地點(diǎn)確定后，把火區(qū)坐標(biāo)點(diǎn)填到井上下對(duì)照?qǐng)D上，根據(jù)井上下對(duì)照?qǐng)D在地面選點(diǎn)打鉆孔，用鉆孔灌黃泥漿把火區(qū)范圍圈住使火區(qū)不向外蔓延，然后在火區(qū)中心打鉆直接灌黃泥漿滅火。當(dāng)火區(qū)范圍較大時(shí)，使用多個(gè)鉆機(jī)同時(shí)打鉆孔滅火；鉆機(jī)滅火圍封火區(qū)非常有效，可堵住火區(qū)使其不能向外蔓延，從而有效控制火區(qū)范圍，為有效滅火創(chuàng)造條件。6）井下巷道噴漿防止自然發(fā)火。對(duì)井下所有巷道進(jìn)行噴漿（表面噴200mm混凝土），噴漿厚度平均在3cm ，粗料石砌碹的巷道經(jīng)噴漿后，減少了巷道空隙，減少了漏風(fēng)，從而減少了向煤層供氧，減慢了煤層的氧化速度。巷道噴漿后，裂隙減少，當(dāng)巷道壁后灌黃泥漿時(shí)，減少了跑漏漿現(xiàn)象。巷道噴漿后為預(yù)防巷道壁后厚煤層自然發(fā)火創(chuàng)造了有利條件。井下密閉墻進(jìn)行噴漿，既防止了采空區(qū)漏風(fēng)，又有效地預(yù)防了采空區(qū)煤層自然發(fā)火。五、防治煤層自然的新技術(shù)針對(duì)礦區(qū)方滅火工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，公司設(shè)施了全方位、全過程的預(yù)防措施，并且在漏風(fēng)測(cè)定、新型方滅火材料的研制、注砂系統(tǒng)的開發(fā)方面取得了重大脫破。1、SF6測(cè)定漏風(fēng)技術(shù)SF6屬于無毒無味氣體，在地面以及井下的環(huán)境含量低，化學(xué)穩(wěn)定性好，擴(kuò)散性強(qiáng)，是一種良好的示蹤氣體。1）SF6測(cè)定地表漏風(fēng)通道（1）SF6示蹤氣體連續(xù)定量釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)由SF6以及鋼瓶、減壓器、穩(wěn)壓器、穩(wěn)流器、流量計(jì)等組成（如下圖所示）。釋放系統(tǒng)經(jīng)過二級(jí)穩(wěn)壓與一級(jí)穩(wěn)流，保證釋放SF6氣體的流量穩(wěn)定于連續(xù)可調(diào)。該裝置SF6的流量范圍為20200ml/min。（2）測(cè)試方法。對(duì)照礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析確定可能漏風(fēng)的通道、漏風(fēng)源、漏風(fēng)出口；在漏風(fēng)源釋放SF6示蹤氣體，在漏風(fēng)出口每隔一定時(shí)間用球膽采集氣樣；將采集的氣樣送實(shí)驗(yàn)室分析。由氣相色譜測(cè)定SF6的濃度；根據(jù)氣樣分析結(jié)果確定、計(jì)算漏風(fēng)通道以及漏風(fēng)風(fēng)速。2）SF6測(cè)定井下漏風(fēng)通道以及漏風(fēng)量。（1）SF6示蹤氣體連續(xù)定量釋放系統(tǒng)和上面的相同。（2）測(cè)定方法。利用SF6氣體的連續(xù)定量釋放裝置在巷道上風(fēng)側(cè)連續(xù)定量釋放SF6氣體，在距離釋放點(diǎn)一定距離處（大于20m）的下風(fēng)側(cè)每隔一段時(shí)間用球膽采集氣樣，通過色譜分析儀分析風(fēng)流中SF6氣體濃度，即可根據(jù)下式計(jì)算該巷道的風(fēng)量。采用該方法不要測(cè)定巷道斷面積，就可以直接比較準(zhǔn)確的測(cè)出巷道風(fēng)量值。Q=1000q/C其中Q巷道風(fēng)量，；qSF6示蹤氣體定量釋放量，ml/min；C經(jīng)過分析后的SF6示蹤氣體濃度，。測(cè)定一段巷道中的風(fēng)量時(shí)，可直接得到該巷道的風(fēng)量Q。對(duì)于單一工作面的漏風(fēng)量，只要測(cè)出、，就可以得到該工作面的漏風(fēng)量，所以（如下圖1所示）；對(duì)于測(cè)定回風(fēng)平巷一側(cè)為采空區(qū)的工作面（如下圖2所示），SF6示蹤氣體的釋放點(diǎn)為R在1、2、3點(diǎn)處取樣，既可以求出工作面的漏風(fēng)量，采空區(qū)巷道漏風(fēng)率。2、綠色環(huán)保注漿材料的研制為了防止煤炭自然，國(guó)內(nèi)外廣泛采用灌漿、噴灑阻化劑、注惰性氣體等技術(shù)。在灌漿材料方面，主要是黃泥、粉煤灰，此外還有矸石、砂子、水泥砂漿、石膏、高水材料等。近年來，又廣泛采用了凝膠、膠體泥漿、阻化汽霧、泡沫樹脂等防火技術(shù)。這些技術(shù)對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)起到了重要的作用。但對(duì)其進(jìn)行分析，特別是與神東礦區(qū)實(shí)際結(jié)合起來，每種材料都存在一定的缺陷，所以這就很難在神東礦區(qū)加以推廣使用，必須找到使用于神東礦區(qū)的新型防火材料。經(jīng)過近年來的不斷研究、探索，目前已經(jīng)成功的研制了稠化砂漿和三相泡沫兩種防滅火材料。1）稠化砂漿防滅火材料在神東煤田內(nèi)大面積覆蓋新生界第四系全新統(tǒng)松散沙層，一般厚度1020m，這為井下注砂漿提供了得天獨(dú)厚的資源。采用單獨(dú)注砂漿的方法，為使砂子不在管中沉淀，一般水沙比為7：111：1，不僅消耗大量水源，而且砂漿到井下容易脫水，嚴(yán)重影響井下環(huán)境。此外，沙子因顆粒較大對(duì)煤體的包裹覆蓋作用差，方滅火的效果并不理想。若能在砂漿中加入一定量的高效阻化添加劑，提供砂漿粘度，將沙泥懸浮，減少用水量；砂漿到井下不脫水，既不對(duì)井下環(huán)境造成影響，又可以大大提高砂漿的防滅火效果。因此，神東煤炭公司和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)合作，成功研制出KD2型黏附性防滅火添加劑材料，滿足了礦區(qū)砂漿防滅火的需要。這種材料具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以在水中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有屈服假塑性流體特征，濃度為0.3%0.4時(shí)具有最佳的流體力學(xué)特性。主要特點(diǎn)如下：（1）在低剪切速率（620/s）下，能達(dá)到0.332.94PaS，保證了注漿材料在煤體表面形成15mm的覆蓋層，起到隔氧作用；此外因其粘度大（是水的1500多倍），能使沙粒懸浮，使得漿體不會(huì)沉淀于注漿管路之中。（2）能降低管路輸送阻力，便于噴灑。具有剪切稀化特性的非牛頓體在高剪切速度率（大于500/s）下的表面粘度小于0.28 PaS，從而有效降低材料在管路中的流動(dòng)阻力，可泵性能好。（3）具有高吸水性，保水時(shí)間長(zhǎng)，能充分吸熱蒸發(fā)，可帶走更多的熱量，提高了降溫效果，具有較強(qiáng)的防火阻化作