煤自燃是我国煤矿所面临的主要自然灾害之一,也是制约我国煤炭工业可持续发展的重要问题之一。煤自燃对矿山安全生产的危害十分严重。

煤炭中的含水量对煤的自燃倾向性同时具有促进和抑制作用,其影响作用主要有以下三个方面:

①促进作用

水分对煤自燃的促进作用:煤炭接触接触少量的水分后,由于煤炭与水分子的化学作用产生部分热量,煤炭中的水分蒸发后或干煤吸收水分后产生膨胀变化

都会使煤炭内部裂隙增加,提高煤炭的氧附着能力。由于水分对煤炭的以上作用,促进了煤的自燃。

②抑制作用

水分对煤自燃的抑制作用:煤表面的水分起到隔绝空气中的氧的作用;降低了煤的氧化反应,此外煤中的水分蒸发时对煤体表面产生一定的压力,这种压力使煤炭无法吸附空气中的氧气;煤中的水分蒸发时减少煤体积聚的热量,降低煤了煤温。

③参与反应

煤中含有水分时,水、氧和煤共同发生化学反应生成过氧化物并释放一定的热量,当煤中的黄铁矿含量较高时,煤中的水分与黄铁矿发生化学反应产生H2O2、硫酸盐等产物,这些成分会引起煤的氧化。

煤矿井下一旦发现煤炭有自燃征兆,可以采用徐州吉安研发的普瑞特防灭火技术,该技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。