泡沫凝胶防灭火新技术

一、 技术概述

   为克服目前注浆、惰气、凝胶、阻化剂、两相或三相泡沫等防灭火技术的不足，徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学创新的提出了泡沫凝胶防灭火新技术，并研制了制备泡沫凝胶的装备与材料。

泡沫凝胶防灭火新技术很好的融合了黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、两相或三相泡沫等各项防灭火技术的优点，又避免了上述各项技术的缺点。

二、技术特点

1、集凝胶、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体，能把泡沫中的水固结在凝胶体内，避免了黄泥灌浆和其它泡沫大量水流失或者溃浆的缺点；    

   2、在采空区具有良好的扩散性能，生成的凝胶以泡沫为载体能够对采空区或煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖，持久保持煤体湿润冷却，隔绝氧气，且添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，彻底防治煤炭自燃；    

   3、泡沫凝胶被注入火区后，会在火区全方位覆盖一层凝胶层，并且凝胶层中95%以上都是水，具有长久的吸热降温作用，能够有效防止火区复燃；    

   4、凝胶以泡沫为载体，在防灭火区域内能向高处堆积，所到之处凝胶都能有效覆盖并黏附浮煤裂隙，具有良好的封堵漏风通道的性能；

5、泡沫中的氮气缓慢释放，避免单独注氮时氮气容易流失的缺点，持久保持火区惰化。

三、防灭火性能

   1、泡沫凝胶的采空区扩散性能    

   泡沫凝胶在采空区中相比凝胶具有很好的扩散性能，能够通过采空区的裂隙向采空区高处及远处扩散。    

泡沫凝胶能够把泡沫中的液体水固结为固态水，泡沫能够扩散到的区域，凝胶层就能覆盖浮煤，保持长久的隔绝氧气、湿润、阻化和吸热降温。

   2、泡沫凝胶与普通泡沫的防复燃性能对比

泡沫凝胶由于其良好的固水、隔氧、保湿性能，相比黄泥浆及其他泡沫具有很好的防复燃性能。

3、泡沫凝胶与普通泡沫的堆积性能对比实验

 泡沫凝胶相比黄泥浆、其他泡沫具有很好的堆积性能，在近似开放的空间中可以向高处堆积。

 4、泡沫凝胶的封堵漏风性能

   泡沫凝胶以泡沫为载体，能在防灭火区域向高处、远处大范围扩散，所到之处凝胶均能粘糊浮煤裂隙。因此，相比黄泥浆和其他泡沫，其具有很好的封堵漏风性能。

四、优缺点与使用成本对比分析防灭火技术优  点缺  点使用成本 注1化肥凝胶封堵性能好，保水降温性能好，防复燃性能好污染井下空气，扩散范围小，采空区不能高处堆积70～110元/立方高分子凝胶环保，封堵性能好，保水降温性能好，防复燃性能好扩散范围小，采空区不能高处堆积150～300元/立方两相或三相

泡沫扩散性能好，采空区能向高处堆积封堵性能差，短时间会大量脱水或流失，保水性能差，防复燃性能差，且用于附采工作面时会大量流失，浆水有效利用率低 黄泥灌浆成本低容易顺沟流失，浆水有效利用率低  

泡沫凝胶环保，封堵性能好，保水降温性能好，防复燃性能好，扩散范围大，采空区能向高处堆积，具有阻化性能，氮气缓慢释放能长期惰化火区      无

25～40元/立方

注1：此处为充满一立方米防灭火空间，并有效覆盖其表面的材料成本。

五、适用地点

泡沫凝胶防灭火新技术适用于煤矿采空区、高冒区等所有防灭火区域和煤田火区。

六、施工方法

1、对于有注浆系统的矿井，可以将KPNZ-2000/1.0型矿用发泡成胶装置直接连接在灌浆管路上，利用原有的灌浆系统制备泡沫凝胶并注浆。    

2、对于没有灌浆系统的防灭火区域或煤田火区，先施工临时注浆钻孔，利用移动式泡沫凝胶制备系统灌注泡沫凝胶。

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