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露天煤矿灭火措施方法有哪些?

2019-03-19 15:55
随着我国大型露天煤矿的不断开发,露天矿的煤炭自燃火灾已成为矿山重大自然灾害之一,自燃煤炭的处理也是每个露天矿都能遇到的问题。煤矿自燃发火不但浪费煤炭资源,而且还会释放出大量的有毒有害气体,造成环境污染和给矿山工人身体造成伤害,因此,防灭火工作是减少煤炭损失,减少和消除大气污染,保证矿山安全生产的重要手段。
在采煤过程中,煤与空气接触后,首先发生煤体对氧的物理吸附,放出物理吸附热,之后又发生煤氧化学吸附和化学反应,并放出化学吸附热和化学反应热。煤与氧作用过程所放出的热量积聚起来,就改变了煤自身所处的环境条件。因此,煤的氧化放热是热量自发产生的根源之一,也是引起煤层自燃发火的根本原因之一。煤氧自发地复合放出热量,该热量在一定的蓄热条件下被积聚起来,当热量的积聚能够满足煤自燃过程发展的需要时,煤体温度不断上升,最终导致自燃。
露天煤矿常用的灭火方法有以下几种:
(1)挖除火源法
挖除火源法是最直接也是相当有效的方法。在确定煤层的燃烧范围后,挖除着火煤层,使其在环境中自然冷却。为尽快冷却,不影响挖掘运输设备,常采用边浇水降温,边挖出。当着火范围不大且在表面时,这种方法实施起来比较简单,成功率也很高。尤其适用于露天矿向前推进的工作帮。这种方法不适合用于露天矿保安煤柱,重要设施区域的火区灭火。
(2)覆盖法
覆盖法就是隔绝浮煤氧气供给,主要手段是采用黄泥灌浆、粘土封闭相结合,对采区浮煤、露头煤、工程揭露的煤层形成泥浆或粘土隔氧覆盖层,起到防火灭火作用,对露天矿覆盖黄土是常用和经济的方法。可有效地防治煤层自燃火灾。
(3)滴灌法防灭火技术
煤氧复合只要有氧存在就能进行。氧浓度大小仅影响煤氧复合速度的大小,根据质量作用定律,氧浓度越大,煤氧复合速度越快。所以,降低煤体表面的氧浓度或阻止煤氧接触,就能使煤氧复合放热量小于煤岩体向周围岩体的散热量,从而使煤温不断下降,最终使火灾熄灭,因此,能够有效防止煤自燃的发生。
滴灌法就是采用小水量,慢慢渗透,使煤体保持饱和水量,隔绝煤氧接触,降低煤体温度,最终将火熄灭,达到彻底熄灭火区的目的。
(4)水消法
水是最经济、来源最广泛的灭火材料。水的热容量很大,1 L水转化成蒸汽时吸收2256.7kJ热量,同时生成1.7m3水蒸汽,能很快降低煤温,大量水蒸汽具有冲淡空气中的氧浓度、包围和隔离火源、窒熄火源的作用。
水消法有两种方法:一种是往煤层表面浇水,熄灭火源;一种是在火区开挖沟槽,往沟槽内灌水,使水渗入煤层,达到降温熄灭火源目的。
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