治煤炭自燃的三相泡沫技術

　　本項目是針對目前我國煤礦防滅火技術和手段存在不足，特別是針對大范圍采空區(qū)或巷道高冒火災、采空區(qū)隱蔽火源及高位火源、綜放及俯采工作面煤炭自燃防治的難題，提出了由粉煤灰(黃泥)、氮氣和水組成的三相泡沫防滅火新技術。

　　研制能使粉煤灰、黃泥高效發(fā)泡、穩(wěn)定時間長并具有阻化煤自燃性能的三相泡沫發(fā)泡劑，通過發(fā)泡劑降低水的表面張力并改變粉煤灰或黃泥表面的物理化學特性，使之易于黏附在氣泡壁上。研制適合礦井注漿和供氣條件并方便井下使用的三相泡沫發(fā)泡器，發(fā)泡器利用文丘里管的流體力學特性，通過流體載面的減小使流速增加而降低靜壓，從而易吸入氣體，并靠氣體和漿液本身的動力對氣―液―固三相混合液做功，從而形成了高倍數(shù)、穩(wěn)定時間長的三相泡沫。通過實驗，研究三相泡沫在多孔介質中的流動特性及防滅火特性;通過在現(xiàn)場的大量應用，建立和完善三相泡沫的制備系統(tǒng)及適應礦井各類防滅火條件的注三相泡沫技術工藝。

　　三相泡沫充分發(fā)揮了粉煤灰(黃泥)、氮氣和水的防滅火協(xié)同作用，產生量大，覆蓋面廣，可向高處堆積，較好地充填采空區(qū)和巷道高冒區(qū)域，能有效撲滅隱蔽地點的火源，提高防滅火的效率，為煤礦防滅火提供一種新的技術手段。

　　創(chuàng)新點：

　　1、研制了利用煤礦已有的注漿系統(tǒng)將三相泡沫注入采空區(qū)并形成覆蓋面廣、滲透性強、可向高處堆積、有效防治火災的三相泡沫新技術。

　　2、研制了能使粉煤灰、黃泥易于粘附在氣泡壁上而形成發(fā)泡倍數(shù)高、穩(wěn)定時間長且無毒無害的三相泡沫發(fā)泡劑。

　　3、發(fā)明了三相泡沫發(fā)泡器。該發(fā)泡器利用文丘里管特性，使?jié){液形成射流并引入氣源，在集流器后部產生湍流，使氣―液―固充分混合，產生較高倍數(shù)的泡沫，再配合利用流體的能量沖擊葉輪高速旋轉，形成均勻細膩的三相泡沫。發(fā)泡裝置緊湊，不需另附加動力裝置，使用簡便，發(fā)泡高效、穩(wěn)定、可靠。

　　4、提出了地面或停采線打鉆、綜采支架后插管、沿順槽采空區(qū)埋管及與其它防滅火技術手段(注砂、注凝膠等)相互配合使用等多種注三相泡沫新工藝，并在多個煤礦進行了推廣和應用，尤其適合大范圍采空區(qū)或巷道高冒火災、采空區(qū)隱蔽火源及高位火源、綜放及俯采工作面煤炭自燃的防治。

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