宋 双 林

(中煤科工集团沈阳研究院有限公司 煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122)

0 引 言

矿井采空区的自燃火灾是煤矿井下主要灾害之一，严重阻碍着煤炭的安全生产[1-4]。对于井下空间而言，现有煤自燃防灭火技术主要包括灌浆[5]、注氮气[6]、注胶体[7-8]、喷洒阻化剂[9-10]、固化泡沫堵漏[11-12]等。其中，三相泡沫技术具有发泡倍数高、产生量大、扩散性好、阻燃效率高等优势，是防治矿井火灾的有效手段之一，并早在2008年就已在全国范围内得到了良好的应用推广[13]。

对于三相泡沫而言，发泡器结构直接影响其泡沫生成质量和发泡倍数，进而影响到实际工程的防灭火效果。现阶段，市面常见的用于制备泡沫的发泡器主要有涡轮式、螺旋式、同心管式、挡板式、孔隙式和自吸空气旋流式等形式，并成功应用于消防、泡沫驱、泡沫浮选和除尘等领域[14]。然而，上述各类发泡器多用于生成两相泡沫，但是三相泡沫发泡器与传统两相发泡器在引入气源和用途等方面具有明显区别[15-16]。以自吸空气式发泡器为例，两相发泡器通过压力水的射流卷吸效应吸入环境空气与发泡剂，而三相发泡器则是在发泡器前端先令泥浆与发泡剂混合，在发泡过程中通过射流卷吸效应吸入不可燃的气相介质，以此实现三相泡沫的物理发泡。此外，在现阶段研究中，对于防灭火用三相泡沫的专门研究报道主要关注于三相泡沫的发泡机理和制备配方[13,17-19]，对发泡器的结构和操作参数等方面的优化研究相对较小。……