煤炭科学技术

作者：秦波涛, 仲晓星, 王德明, 辛海会, 史全林,

关键词：煤自燃特性, 煤低温氧化, 监测预警, 防灭火,

煤炭是我国的主体能源，但煤炭开采面临着有煤自燃灾害的严重威胁。煤自燃不仅烧毁大量煤炭资源，还易引发瓦斯燃烧、爆炸等重特大事故，造成巨大的经济损失和重大的人员伤亡。为了进一步提高煤矿企业对煤自燃灾害的防控能力,推动我国煤炭资源的安全高效开采，分析了煤自燃理论的研究现状，总结了煤自燃监测预警的主要方法和技术，对比分析了煤矿常规的防灭火技术，介绍了煤自燃防治技术的最新发展及应用效果，并提出了煤自燃过程特性及防治技术的未来发展和研究方向。较详细地阐述了煤自燃过程机理及特性理论基础，主要包括煤自燃的低温氧化过程机制、煤自燃分段过程特性及特殊条件下的煤自燃特性；较全面地总结了包括标志气体方法、测温法、示踪气体法等多种煤自燃监测预警技术的原理以及各类技术的优缺点。在上述煤自燃理论和监测预警基础之上，针对常规注浆、注惰气等技术对煤自燃防控效果有限、难以满足矿井安全高效开采的问题，研发了三相JP阻化泡沫技术、凝胶泡沫覆盖隔氧技术、无机固化泡沫堵漏控风技术、稠化砂浆等防灭火技术，同时提出借助液氮（液态二氧化碳）的相变吸热对煤自燃高温火区快速灭火降温。此外，为了满足煤矿智能化、精准化开采对矿井火灾防治的新要求，在矿井火灾监测指标信息化与预警智能化、火源辨识与防治技术控制精准化、防灭火材料绿色化等方面提出了下一步的研究展望。

来源：2021年第1期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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