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煤层火灾监测与治理研究现状及发展趋势

2021-09-17赵向涛王伟峰

煤炭工程 2021年9期

文 虎,田 晴,赵向涛,王伟峰

(1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;2.西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西 西安 710054)

煤自燃一直是世界性难题,自20世纪60年代以来世界就遭受了煤火灾害的严重危害[1]。煤火灾害不同于其他类型的固体火灾,具有自燃、阴燃和复燃的特点,火源隐蔽、贫氧氧化、易复燃[2],防控难度极大,煤火的发展还取决于巷道、采空区和道巷道附近空气动力学的差异。它与局部和整个矿区的岩体空气渗透有关[3],煤层上部的不稳定岩石层,大裂缝和煤层火灾引起的沉降对地面基础设施和人员造成极大的危害。中国作为世界上最大的煤炭生产国,针对煤火防治新技术在不断的升级改进,提出了各种较为准确的煤火监测技术。采用ASTERL1B热红外遥感数据反演内蒙古乌达煤田火区的地表温度,提出基于梯度的自适应阈值法,以热红外图像梯度极值为阈值圈定火区范围;利用指标气体监测煤火是一种较为常见的方法;近年来,新材料不断在煤矿进行应用,新型高分子泡沫堵漏防火材料,具有黏度低、膨胀倍数适宜、固结体力学强度较高的优点,能够渗入至煤体内细微裂隙实现对漏失通道的封堵,泡沫凝胶仍然能够发挥更加高效的作用[8]。凝胶化后,气泡牢固地被捕获在高黏度凝胶膜内,这改善了泡沫的弹性力和吸热能力,有效减少氧气在采空区中的流动,覆盖高温火源,高含水量使其能够保持浮煤表面湿润,防止煤自燃。……

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