阻化劑防滅火

山西工程職業(yè)學(xué)院主講教師：遲克勇《煤礦安全技術(shù)》礦井防滅火技術(shù)安全技術(shù)與管理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)

阻化劑防滅火指的是將一些無(wú)機(jī)鹽類化合物和氧化鈣、氧化鎂、氯化鈉、三氧化鋁以及水玻璃等溶液噴灑在煤塊上，或者注入煤體中，阻止和和延緩煤炭氧化的作用，防止和降低自然發(fā)火的危險(xiǎn)性。阻化劑防滅火阻化劑又稱阻氧劑，就是抑制氧氣與煤炭結(jié)合、阻止煤炭氧化的化學(xué)藥劑。阻化劑主要是一些吸水性很強(qiáng)的無(wú)機(jī)鹽類，當(dāng)其附著在煤的表面時(shí)，吸收了空氣中的水分，在煤的表面形成含水的液膜，從而阻止煤和氧氣接觸，起到隔氧阻化作用。同時(shí)，還是使煤體表面長(zhǎng)期處于含水濕潤(rùn)狀態(tài)，以吸收煤炭氧化產(chǎn)生的熱量，抑制煤的氧化自熱現(xiàn)象的發(fā)生。一、阻化劑防止煤炭自燃的原理1．阻化率阻化率是指阻化劑對(duì)煤炭氧化自燃阻止的程度，可在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。二、阻化效果式中E——煤的阻化率，％

A、B——分別為原煤樣和阻化煤樣在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下氧化5h放出的CO（pmm）或SO2（mg）。阻化率越大，阻化劑對(duì)煤氧化阻止能力越強(qiáng)，阻化效果愈好。2．阻化壽命阻化壽命是指阻化劑噴灑到煤體表面后至失效所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，單位為月，用τ表示。單位時(shí)間內(nèi)阻化率下降值叫阻化劑的衰減速度，單位為％/月，用V表示。阻化壽命可用下式計(jì)算：τ＝E/V為了達(dá)到有效的預(yù)防自然發(fā)火，阻化壽命不應(yīng)小于自然發(fā)火期。二、阻化效果阻化劑的選擇原則是：阻化率高，防火效果好，來(lái)源廣泛，使用方便，安全無(wú)害，不腐蝕電器設(shè)備，防火成本低。目前常用的阻化劑大致有：氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、三氯化鋁以及水玻璃和某些工廠的廢液、副產(chǎn)品等。以工業(yè)氯化鈣、鹵片（六水氯化鎂）阻化效果最好，而且貨源充足，儲(chǔ)運(yùn)方便，價(jià)格便宜。對(duì)于高硫煤的阻化以水玻璃效果最好，氫氧化鈣次之。阻化劑的藥液濃度應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選取，最好控制在15％～20％之間，最低不要小于10％，以防影響防火效果。

三、阻化劑的選擇(一)阻化劑壓注噴灑系統(tǒng)常用的阻化劑壓注噴灑系統(tǒng)有永久式，半永久式和移動(dòng)式三種。1．永久式噴灑系統(tǒng)永久式噴灑系統(tǒng)是在地面建立阻化劑的儲(chǔ)液池，敷設(shè)輸液鋼管（50mm～75mm）連接儲(chǔ)液池和采煤工作面上下口處的輸液軟管，利用自然壓頭或注液泵進(jìn)行噴灑或低壓壓注阻化劑。適用于井下開(kāi)采范圍不大，采煤工作面距地面較淺的中小型礦井。

四、阻化劑防滅火工藝(一)阻化劑壓注噴灑系統(tǒng)常用的阻化劑壓注噴灑系統(tǒng)有永久式，半永久式和移動(dòng)式三種。1．永久式噴灑系統(tǒng)永久式噴灑系統(tǒng)是在地面建立阻化劑的儲(chǔ)液池，敷設(shè)輸液鋼管（50mm～75mm）連接儲(chǔ)液池和采煤工作面上下口處的輸液軟管，利用自然壓頭或注液泵進(jìn)行噴灑或低壓壓注阻化劑。適用于井下開(kāi)采范圍不大，采煤工作面距地面較淺的中小型礦井。

四、阻化劑防滅火工藝圖2－5－1永久式噴灑系統(tǒng)示意圖1—供水管；2—地面儲(chǔ)液池；3—泵；4—輸液管；5—閥門；6—輸液軟管；7—噴槍2．半永久噴灑系統(tǒng)

半永久噴灑系統(tǒng)一般在采區(qū)上下山或硐室內(nèi)建立儲(chǔ)液池，安設(shè)注液泵?？蔀檎麄€(gè)采區(qū)的所有工作面服務(wù)。圖2－5－2半永久性噴灑系統(tǒng)1—供水管；2—阻化劑溶液池；3—水泵上液管；4—注液泵；5—壓力表；6—閥門；7—膠管；8—采空區(qū)；9—噴灑管；10—噴槍3．移動(dòng)式噴灑系統(tǒng)

移動(dòng)式噴灑系統(tǒng)一般用于一個(gè)或兩個(gè)相鄰采煤工作面壓注及噴灑阻化劑。泵站設(shè)在工作面回風(fēng)巷或回風(fēng)中巷，用礦車作為儲(chǔ)液容箱，由注液泵將阻化液經(jīng)輸液鋼管和噴灑膠管送到采煤工作面，通過(guò)噴槍或鉆孔進(jìn)行噴灑或壓注。

圖2-5-3移動(dòng)式噴灑系統(tǒng)1—供水管路；2—阻化劑液車；3—水泵上液管；4—注液泵；5—壓力表；6—閥門；7—輸液管；8—噴灑管；9—噴槍（二）防火方法1．壓注阻化劑防火對(duì)于巷道幫壁出現(xiàn)的高溫處、采煤工作面開(kāi)切眼外側(cè)煤壁、停采線煤壁等易發(fā)生自燃的局部地點(diǎn)，可采用打鉆孔注入阻化劑的方法防火。將阻化劑與水配置成要求的濃度，用壓力泵將阻化劑溶液經(jīng)插管注入發(fā)熱區(qū)。2．采煤工作面采空區(qū)噴灑采煤工作面放頂后，人工拉上灑漿管沿工作面向采空區(qū)浮煤上噴灑阻化劑。（二）防火方法1．壓注阻化劑防火對(duì)于巷道幫壁出現(xiàn)的高溫處、采煤工作面開(kāi)切眼外側(cè)煤壁、停采線煤壁等易發(fā)生自燃的局部地點(diǎn)，可采用打鉆孔注入阻化劑的方法防火。將阻化劑與水配置成要求的濃度，用壓力泵將阻化劑溶液經(jīng)插管注入發(fā)熱區(qū)。2．采煤工作面采空區(qū)噴灑采煤工作面放頂后，人工拉上灑漿管沿工作面向采空區(qū)浮煤上噴灑阻化劑。

四、阻化劑防滅火工藝圖2－5－4局部發(fā)熱地點(diǎn)注入阻化劑的工藝系統(tǒng)1—阻化液礦車；2—壓力泵；3—鐵管；4—調(diào)節(jié)閥；5—鉆孔插管；6—發(fā)熱區(qū)；7—供水；8—阻化劑3．汽霧阻化采空區(qū)充填不實(shí),空隙大，漏風(fēng)多的綜采工作面，有護(hù)頂煤、頂板夾有不可采的薄層的工作面,可在采煤工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)隅角處設(shè)置霧化噴嘴，將阻化劑霧化后，借助漏向采空區(qū)的風(fēng)流帶入采空區(qū)內(nèi)，在重力、靜電力等力作用下，降落附著在浮煤上。阻化劑防火具有施工工藝簡(jiǎn)單、投資少等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：對(duì)采空區(qū)再生頂板的膠結(jié)作用不如泥漿好；對(duì)金屬有一定腐蝕作用