阻化剂防灭火技术

阻化剂防灭火技术

阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法，它对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。阻化剂防灭火技术较先进、工艺系统简单、投资较少，且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉。针对本井田水资源缺乏及减少环境污染等方面考虑，本矿井采用阻化剂防灭火系统是适宜的。

（1）设计依据

1) 矿井交通便利，水源满足要求。

2)8号煤层的顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，底板岩性为泥岩、砂质泥岩、结构较简单。

3) 煤的自燃倾向性为容易自燃。

（2）、阻化剂选择

考虑到货源充足，价格便宜，阻化率高（可达80%），对井下设备和金属构件腐蚀性小，对人体无害等因素，设计选用工业氯化钙作为矿井防灭火阻化剂。

（3）、喷洒压注工艺系统

目前我国煤矿常用机动性、半永久和永久性三种喷洒压注系统。

1) 机动性喷洒压注系统

这种系统是将喷洒压注设备和阻化剂溶液池安装在矿用平板车上，采用电动或气动方式喷洒压注阻化剂。

2) 半永久性喷洒压注系统

这种系统是在盘区巷或硐室内设置贮液池和注液泵通过管道输送到喷洒地点进行喷洒。

3) 永久性喷洒压注系统

在地面设置永久性贮液池通过管道输送到喷洒地点进行喷洒。

考虑到半永久和永久性喷洒压注系统需建贮液池且需要铺

设较长的喷洒管路，且阻化剂防灭火属于辅助性防灭火，设计选用电动方式的机动性喷洒压注系统，该系统工艺简单，施工快，投资小，机动性大。其工艺系统示意图见图6-2-3。

（4）参数计算

1) 阻化剂溶液的浓度和密度

①阻化剂溶液的浓度 %100%100⨯+=⨯=W T T C T

ρ

式中： ρ－－阻化剂溶液浓度，%；

C ――阻化剂溶液量，kg ；

T ――阻化剂用量，kg ；

W ――用水量，kg 。

设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为10%。

②、阻化剂溶液的密度

此参数由实测取得。拟取1.05t/m 3

。

2) 原煤的吸药液量和松散煤（浮煤）的密度

①、原煤的吸药液量

此参数由实测取得。拟取47kg/t 。

②、松散煤（浮煤）的密度

此参数由实测取得。拟取1.0t/m 3。

3) 工作面一次喷洒量

工作面每天喷洒两次，一次喷洒宽度为1.2m。

①、工作面底板浮煤喷洒量

G=K1K2LBhA

式中：

G——按重量计算一次喷洒，kg；

K1——一次喷洒加量系数，取1.2；

K2——松散煤（浮煤）的密度，t/m3；

L——工作面长度，m；

B——一次喷洒宽度，m；

h——底板浮煤厚度，m，取0.02m；

A——原煤(浮煤)的吸药液量，kg/t；

则8号煤工作面一次喷洒量为：

G综=K1K2LBhA

=1.2×1.0×200×1.2×0.02×47

=270.72Kg

8号煤工作面一次喷洒所需阻化剂用量为：

G阻=G×ρ=270.72×10%=27.07kg

②、工作面护顶煤喷洒量

G=K3LBh2A2

G——按重量计算一次喷洒，kg；

K3——护顶煤（原煤）的密度，t/m3；

h2——护顶煤厚度，m；

A2——护顶煤的吸液量，一般为11kg/t；

由于8号煤回采工作面不留顶煤，因此工作面护顶煤喷洒量为0。

2) 巷道煤壁的喷洒量

G0=KL0A0

式中：

G0——喷洒范围内巷道所需溶液的喷洒量，kg；

K——喷洒加量系数，取1.2；

L0——喷洒巷道的长度，取1200m；

A0——巷道单位长度的吸液量，kg/m，取3kg/m；（在实际操作时，需实测）

则顺槽巷道喷洒量为：

G0=KL0A0

=1.2×1200×3

=4320 Kg

顺槽巷道喷洒所需阻化剂用量为：

G阻=G0×ρ=4320×10%=43.20kg。

3) 喷洒压注设备

喷射泵选用WJ－24型往复式拉杆泵1台，管材选用直径为38.1mm的普通钢管和直径为25.4mm的胶管。