我國煤層自然發(fā)火情況嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)國有重點(diǎn)煤礦中大約有56%的礦井存在煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)，而特厚煤層開采自然發(fā)火更為嚴(yán)重。近年來，隨著我國特厚煤層綜采放頂煤技術(shù)的試驗(yàn)和推廣，煤炭的產(chǎn)量和效益大幅度提高，日產(chǎn)原煤高達(dá)1.0－1.6萬t，日產(chǎn)值達(dá)200多萬元，工作面設(shè)備投資在4000－5000萬元，年產(chǎn)500萬t的礦井基本上可實(shí)現(xiàn)一礦一面，確保工作面安全生產(chǎn)顯得尤為重要。但這種采煤法的開采強(qiáng)度大、采空區(qū)遺留殘煤多、冒落高度大、漏風(fēng)嚴(yán)重，隨之出現(xiàn)了難以解決的火災(zāi)、瓦斯、粉塵等一系列問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國煤礦有50%以上的綜采放頂煤工作面存在著自然發(fā)火危險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。因此，防滅火技術(shù)的研究工作也是綜放工作面安全生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。
1、我國煤層自然發(fā)火防治技術(shù)概況
1.1防滅火技術(shù)
20世紀(jì)50年代我國開始研究并在煤礦推廣黃泥灌漿防滅火技術(shù)，60-70年代研究阻化劑防火、均壓通風(fēng)、高倍數(shù)泡沫滅火等技術(shù)，80－90年代研究礦井自然發(fā)火預(yù)測系統(tǒng)、惰氣防滅火、快速高效堵漏風(fēng)、帶式輸送機(jī)火災(zāi)防治等技術(shù)，并逐步形成適應(yīng)普通采煤法和高產(chǎn)高效采煤法的綜合防滅火技術(shù)。目前我國煤礦煤層開采時(shí)期采用的火災(zāi)防治技術(shù)措施，從總體上說有惰化、阻燃、堵漏、降溫及其綜合防治技術(shù)，共同發(fā)揮作用來實(shí)現(xiàn)防滅火的目的。
1.1.1惰化防滅火技術(shù)
惰化技術(shù)主要是指將惰性氣體送入擬處理區(qū)，抑制煤自燃的技術(shù)。主要用在當(dāng)發(fā)生外因火災(zāi)或因煤自燃火災(zāi)而導(dǎo)致的封閉區(qū)。我國研制了燃油型DQ－150、DQ－1000型惰氣發(fā)生裝置，裝備了我國煤礦救護(hù)隊(duì)，成為滅火救災(zāi)的重要設(shè)備。此外還研制了BGP－200型高倍發(fā)泡機(jī)以及YZWP－180型惰泡發(fā)生裝置。
近年來，注氮防滅火技術(shù)已在我國煤礦迅速推廣應(yīng)用。除部分煤礦用深冷固定制氮機(jī)組和管輸下井注氮系統(tǒng)外，有些礦井開始裝備近年來新研制的地面移動(dòng)式碳分子篩變壓吸附制氮機(jī)組（BXND－500型、KYZD－800型）、井下移動(dòng)變壓吸附制氮機(jī)組（JXZD－400)、膜分離制氮機(jī)組（KMDS－600型）等。由束管監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測測定，確定采空區(qū)氧化、自燃、窒息三帶寬度后，用埋管或打鉆向采空區(qū)自燃帶連續(xù)注氮，惰化自燃帶，達(dá)到防火的目的。在撲滅巷道火災(zāi)中，建臨時(shí)密閉后，向封閉區(qū)注氮?dú)猓够饏^(qū)氣體氧濃度降至10%以下可滅明火，降至1％－2%可快速滅火，燃燒深度大的火源，注氮量應(yīng)達(dá)到火區(qū)體積的2－3倍。
1.1.2阻燃物質(zhì)防滅火技術(shù)
阻燃物質(zhì)防滅火技術(shù)主要是指將一些阻燃物質(zhì)送入擬處理區(qū)，從而達(dá)到防滅火目的。除已作為常規(guī)防滅火措施使用的黃泥漿外，近年來發(fā)展起來的有粉煤灰、頁巖泥漿、選煤廠尾礦漿、阻化劑和阻化泥漿等，已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用。
1.1.3堵漏風(fēng)防滅火技術(shù)
工作面推過后，及時(shí)封閉和采空區(qū)相連通的巷道、無煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶、隔離煤柱裂隙注漿堵漏風(fēng)等均屬于堵漏風(fēng)防滅火。我國近年研究了雙料型高水速凝充填料和液壓快速注漿設(shè)備，并進(jìn)行了無煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶的試驗(yàn)，已獲成功。還研制了KBJ一100/5,KBJ一50/3型速凝粉煤灰漿設(shè)備和注漿工藝，灰漿輸送距離達(dá)800m，用于構(gòu)筑永久密閉、煤壁裂隙、巷道高冒區(qū)灌注、膠結(jié)等作業(yè)。該設(shè)備和材料還可用于快速構(gòu)筑密閉。
1.1.4災(zāi)變時(shí)期風(fēng)流穩(wěn)定、控制及救災(zāi)指揮技術(shù)
我國研究火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流穩(wěn)定性和風(fēng)流控制還處于建立物理數(shù)學(xué)模式進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)路解算和災(zāi)變風(fēng)流模擬的階段，未達(dá)到實(shí)用化階段。近年來還開展了救災(zāi)專家系統(tǒng)的研究，試圖將眾多防滅火專家的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件形成人工智能，組成救災(zāi)專家決策系統(tǒng)，以便在各火災(zāi)發(fā)生時(shí)快速選擇救災(zāi)方案，避免人為因素的片面性。由于該研究的工作量大、難度大，還沒有正規(guī)產(chǎn)品間世。自動(dòng)防火監(jiān)控風(fēng)門、自控防火水幕也是開發(fā)研究的內(nèi)容，已達(dá)實(shí)用化階段。
