相泡沫防滅火技術在常村礦的應用
一、實施背景
采掘工作面向深部的延伸使得巷道壓力增大、煤體破碎程度不斷增強，極易引發煤體的自燃。常村礦原有注漿、注膠、注氮、注粉煤灰等防火方法，但各種方法都有自己的缺陷制約著防火火效果。
二、設計方案：
于21150工作面試驗固、液、氣三相復合防滅火材料，以克服原有防火措施的不足，達到更高的防火效果。通過多次現場試驗了解并掌握三相泡沫防火材料性能。
三相泡沫是由氣(氮氣或空氣)、固(粉煤灰或黃泥等)、液相經發泡而形成的具有一定分散體系的混合體。粉煤灰或黃泥漿注入氮氣發泡后形成三相泡沫，體積大幅增大，在采空區中可向高處堆積，對低、高處的浮煤均能有效地覆蓋，避免了普通注水或注漿工藝中漿水易沿阻力小的通道流失的現象；氮氣能有效地固封于三相泡沫之中并下落到火區底部，隨泡沫破滅而釋放出，充分發揮了氮氣的惰化、抑爆作用；三相泡沫中含有粉煤灰或黃泥等固態物質，這些固態物質組成三相泡沫面膜的一部分，可在較長時間內保持泡沫的穩定性，泡沫破碎后具有一定粘度的粉煤灰或黃泥仍可較均勻地覆蓋于浮煤上，有效地阻礙煤對氧的吸附，防止了煤的氧化，從而遏制煤自燃的進程。上述內容表明三相泡沫具有降溫、阻化、惰化、抑爆等綜合性防滅火性能。
在21150工作面采空區形成正規的灌注工藝，于工作面上隅角每半月向采空區大流量灌注一次三相泡沫，充填氧化帶漏風通道，阻化遺煤自燃。
三、主要內容及創新點：
1、主要內容
熟練掌握三相泡沫施工工藝，并在我礦防火系統中合理的推廣應用。
(1)、三相泡沫的生產流程：首先在制漿站中，將一定比例的水與黃泥攪拌混合形成黃泥漿體，通過渣漿泵輸送到注漿管路中，再通過定量螺桿泵將發泡劑加入到注漿管路中，漿液與發泡劑在管道中混合后進入發泡器，在發泡器中接入氣源管路，惰性氣體與含有發泡劑的黃泥漿體相互作用產生出三相泡沫。其工藝流程圖如下圖所示。
三相泡沫工藝流程圖
(2)、三相泡沫的應用：三相泡沫對一般性封閉采空區煤炭自燃、較大范圍采空區火災和巷道火災、采空區高位和不明位置隱蔽火源、綜放工作面煤炭自燃的撲滅和預防，效果都十分顯著。結合我礦現場的實際情況，制定上下巷鉆場打插花管、上隅角沿層向采空區埋管和(注粉煤灰、注凝膠等)相互配合使用的多種注三相泡沫的工藝技術。
三相泡沫的應用
2、創新點
三相泡沫防火系統優點：釆用粉煤灰或黃泥的覆蓋性、氮氣的窒息性和水的吸熱降溫性進行聯合防滅火，提高防滅火效率。三相泡沫發泡倍數較高，單位體積的泡沫材料成本大幅下降，具有較高的經濟效益。
四、完成時間及效果分析
項目于2013年8月份完成。2013年1月至2014年4月該項目在常村煤礦21區得到應用以后，解決了煤體自燃發火嚴重現象，同時，還提高了注膠防火效率，節約了防滅火成本。統計結果表明，采用三相泡沫防滅火技術，則與往年同期相比，年節約材料費102.3萬元。通過成果的應用，減少了煤體的自燃發火，減少了勞動工作量，從而提高了勞動效率,具有很好的推廣應用意義。
五、推廣應用情況
常村煤礦針對工作面處于上分層采空區下，周圍老巷多，工作面漏風通道多易形成高溫點多等特點，采用注入三相泡沫的防火方法，大大提高了防滅火效率的同時降低了防滅火成本，在常村煤礦井下回采工作面得到了全面推廣。
