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煤层自燃火灾防治技术
应用行业：矿山 城市地下工程技术领域：防灭火主要内容及技术要点 经过近十年的努力攻关，从理论和应用上解决了低温阶段的机理、定量测定、火灾的早期预测、发火期间的火源区域判定及新的防灭火技术等问题，取得主要研究成果如下：建立了煤低温阶段自燃综合作用学说，为预测预报及防灭火新技术的研究奠定了基础。提出煤的自燃性应该由煤的氧化性与放热性共同决定；建立了煤自燃的微观反应与宏观参数的定量关系，使痕量和微量的化学作用由宏观测定的参数表达；提出煤氧复合多级反应模型和煤自燃相关参数的影响函数；建立了煤自然发火的力学、数学模型。国内首次建成煤低温自然发火实验台，解决了煤低温自燃的痕量和微量化学作用的参数定量测定问题。建立了煤自燃危险区域预测和判定理论，研发出相应技术。 该预测理论首次提出煤层自燃危险区域判别式和极限条件测算方法，解决了着火前（60-70℃以下）哪些部位可能发火、发火的条件和时间，着火后火源位置所在区域的问题。其技术的最短自然发火时间预测误差为2-6天，发火区域判定误差在1-3m范围内。精度可达90%以上，满足了现场应用要求。研发出成套的新型防灭火技术先后研制开发出“无机凝胶”、“稠化胶体”、“高分子胶体”和“复合胶体”等系列胶体防灭火材料；根据现场实际条件，可用不同材料配方，实现在指定时间和指定部位发生胶凝作用。研制出适用于井下移动式的系列胶体压注机和适用于地面管网大流量的系列多功能注胶系统及配套设备。开发出快速灭火系统，该系统由打钻下套系统和快速胶体压注系统组成。井下一旦发生火警，4小时内能投入灭火工作。在现场水、电（或风）齐全的条件下，设备到达指定地点后，30分钟内能投入灭火工作。应用情况及前景 研究成果首次解决了矿井（尤其是高瓦斯矿井）煤层自燃预测和大面积高温区开放式快速安全直接灭火的难题。近十年，已在全国18个省、自治区的煤矿中推广应用。其中，应用煤自然发火实验台已测试煤样68个，测试煤样自然发火期最长的为212天（汝箕沟太西煤），最短的为25天（东滩矿），与现场实际情况基本相符，成功地指导了60多个矿的防灭火问题；为企业取得了上百亿元的经济效益，据不完全统计，近三年，从火区中抢出设备价值7.45亿元，新增产值19.63亿元，利税10.26亿元。目前，胶体防灭火技术已成为一项主要的煤层自燃防治技术，并在煤田火灾防治中已初步取得了成功经验。 本成果应用于 1、防火方面 2、灭火方面 3、煤田露头自然火灾防治 4、防灭火工程 研究成果首次解决了矿井（尤其是高瓦斯矿井）煤层自燃预测和大面积高温区开放式快速安全直接灭火的难题。近十年，先后在山西、陕西、甘肃、山东、江苏、新疆、宁夏、河南、贵州等18个省（自治区）中20多个矿务局的国有重点煤矿和8个地方煤矿中推广应用，成功地处理了111次火灾。据不完全统计，仅从火区抢出设备而减少损失约3.15亿元，解放火区煤炭而创产值约28.7亿元，新增利税达10.1亿元。创造了巨大的经济、社会效益。目前已成为一项主要的煤层自燃预测及防治技术，并已写入2001年新修订的《煤矿安全规程》中。
