为防治煤炭自燃,国内外广泛采用灌浆、喷洒阻化剂、注惰性气体、注胶体、注三相泡沫、气雾阻化剂、均压防灭火、固化泡沫堵漏风等技术。其中在灌浆方面所使用的材料主要为黄泥、矸石、砂子、水泥砂浆、石膏、高水材料等。但存在一些问题:如黄泥灌浆会消耗大量农田;粉煤灰堵漏效果差;矸石制浆成本高;水玻璃-铵盐凝胶产生有毒有味的氨气;高分子胶体流动性差渗透范围较小;三相泡沫强度低稳定性较差,无法保证封堵的持久性;有机泡沫材料成本高反应过程放热,存在不安全因素;惰性气体易随漏风扩散,不易滞留在注入的区域内。由此可见,现有的防灭火材料均存在不同程度的缺陷。
为了弥补现有防灭火材料的缺陷,结合凝胶和三相泡沫优点的普瑞特防灭火材料被提出,普瑞特防灭火材料既能有效地防治采空区遗煤自燃,又能封堵煤体孔隙,防止瓦斯向外释放。
普瑞特防灭火材料具有流体的流动性及膏体的覆盖与封堵性,胶凝反应之前属于泡沫流体的一种,具有较好的流动性及堆积性,胶凝之后则属于膏体。普瑞特防灭火材料被注入到采空区,凝胶以泡沫为载体沿浮煤的裂隙呈立体状扩散,扩散过程中固结后的凝胶能对其中的裂隙进行有效地封堵,隔断漏风通道。并且普瑞特防灭火材料能固结90%以上的水分,大幅度提高浆水在采空区里的滞留率。普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域后,通过大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风的原理防治煤炭自燃。
普瑞特防灭火材料结合了三相泡沫和凝胶各自的优点,具有成本低、效率高、稳定性好等特点,具有优良的防灭火和封堵性能,非常适合煤矿采空区遗煤自燃防治。
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