阻化剂防灭火技术
《2024年CO2-超细水雾—阻化剂集成式灭火研究》范文
《CO2-超细水雾—阻化剂集成式灭火研究》篇一一、引言随着社会经济的发展和工业化的深入推进，火灾事故的频发和复杂化对人类生命财产安全构成了严重威胁。
因此，研究高效、环保的灭火技术显得尤为重要。
近年来，CO2-超细水雾—阻化剂集成式灭火技术因其独特的优势受到了广泛关注。
本文将对该技术进行深入研究，探讨其灭火原理、应用及发展前景。
二、CO2-超细水雾灭火技术概述CO2-超细水雾灭火技术是一种新型的灭火技术，它结合了CO2的窒息灭火特性和超细水雾的冷却及窒息双重作用。
该技术通过高压喷嘴将水雾化为超细颗粒，形成高密度、高覆盖率的雾状水幕，迅速扑灭火焰。
此外，CO2的加入进一步增强了窒息效果，提高了灭火效率。
三、阻化剂在灭火中的应用阻化剂是一种能够抑制火焰燃烧的物质，通过与火焰中的自由基发生反应，降低火焰的燃烧速度和温度，从而达到灭火的目的。
常见的阻化剂包括氟碳化合物、金属粉末等。
将阻化剂与CO2-超细水雾结合使用，能够显著提高灭火效果。
四、集成式灭火系统的原理及优势集成式灭火系统是将CO2-超细水雾与阻化剂相结合，形成一种高效的灭火系统。
该系统通过智能控制，根据火源类型和火势大小自动调节CO2和超细水雾的比例及喷射量。
该系统具有以下优势：1. 高效性：结合了窒息和冷却双重作用，快速扑灭火焰。
2. 环保性：使用CO2和超细水雾，减少对环境的污染。
3. 智能性：通过智能控制系统，根据火情自动调节灭火参数，提高灭火效率。
4. 安全性：降低火灾复燃的风险，提高现场人员安全。
五、集成式灭火系统的应用集成式灭火系统广泛应用于石油化工、电力、交通等领域的火灾防控。
在石油化工领域，该系统可应用于油罐区、化工装置等易燃易爆场所；在电力领域，可应用于变电站、电缆隧道等火灾高发区域；在交通领域，可应用于地铁、飞机等交通工具的火灾防控。
六、集成式灭火技术的发展前景随着科技的不断进步和环保要求的提高，集成式灭火技术将朝着更加高效、环保、智能的方向发展。
喷洒阻化剂措施
喷洒阻化剂措施××××××××××××有限公司工程名称：×××喷洒阻化剂编号：×××[2014] TF—25号通风安全技术措施编制：编制单位：××××× 编制日期：×××年×月×日×××工作面喷洒阻化剂安全技术措施为防止工作面采空区遗留浮煤自然发火，根据防灭火设计我矿采取在工作面喷洒阻化剂的防灭火措施。
为确保回采工作面喷洒阻化剂作业安全进行，特制定此安全措施，具体内容如下：一、技术要求1、阻化剂选取根据防灭火设计，阻化剂选择工业氯化钙（CaCl 2）。
2、喷洒工艺系统在回采工作面轨道顺槽将喷洒设备和阻化剂浓度配比箱安装在距工作面50m 范围内，通过阻化泵经软管（Φ10mm ）引至工作面，每隔20m 安设一个喷洒的三通阀门。
启动阻化泵后，人工手持喷头喷洒靠采空区一侧底板浮煤、及工作面上下口。
喷洒宽度为0.8m 。
喷洒工作在割底煤后、移架前进行。
对易发生自燃的区域也要加强喷洒工作，如工作面“两线－两道”，即工作面开采线，停采线，进风道与回风道。
3、喷洒参数（1）工作面一次喷洒量喷洒工作在采煤班落煤、移架前进行。
工作面一次喷洒量包括采空区底板浮煤、及工作面上下口喷洒量。
G ＝K 1K 2LBh 1A 1式中：K 1—一次喷洒加量系数，一般取1.2；K 2—松散煤（浮煤）密度，K 2＝0.9t/m3；L —工作面长度，L ＝220m ，加上工作面上下端头，按230m 计；B —一次喷洒宽度，B ＝0.8m ；h 1—底板浮煤厚度，取0.30m;A 1—原煤（浮煤）的吸液量，取A 1＝0.058t/t。
采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施50101采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施
目录一、阻化剂防火工艺 (1)二、喷洒阻化剂主要设备选型： (2)三、阻化剂防灭火措施 (2)四、安全技术措施 (3)五、注意事项 (6)50101采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施我矿正在回采的50101采煤工作面，属于自然发火煤层。
发火期4～6月。
为了抑制采空区内残煤自燃延长其发火期。
使用喷洒阻化剂溶液防灭火。
抑制残留煤的自燃。
为了能更好的使用阻化剂溶液，减小采空区漏风，延长采空区残留煤的发火期，特制定以下安全技术措施。
一、阻化剂防火工艺在工作面运料巷适当位置(尽量靠近工作面)放置两辆矿车作为阻化剂药箱，交换使用，按需浓度(20%)将工业CaCl2倒入1t矿车内，用临时供水管路按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用BH-40/2.5型煤矿用液压泵(置于平板车上)将阻化液沿顺槽和刮板输送机电缆槽下方铺设(每20m安一三通接一截止阀)的φ25mm高压胶管压至工作面，与φ13mm的胶管和喷枪相连。
一台泵配一支喷枪，由专人手持喷枪，从支架间隙向采空区喷洒，每间隔5组支架喷一次，每次喷洒6min，流量不小于35L/min。
正常回采期间每班喷洒一次，安排在检修班工作面放顶后进行，如遇停产、过断层、收尾等情况时，必须对采空区加大喷洒频率。
喷洒系统工艺图如下图所示。
图6-3-3 移动式喷洒系统工艺图1-供水管路；2-药液箱；3-吸液管；4-压力表；5-阻化多用泵；6-高压胶管；7-阀门；8-三通；9-喷枪二、喷洒阻化剂主要设备选型：BH-40/2.5型阻化剂喷射泵2台； φ50×3.5无缝钢管，200m ； DN25压力胶管，100m ； 调度绞车JD-11.4，2台； MC1-6A 矿车，5辆； DN50闸阀，10个； Y 型压力表，10个； 泥浆泵3PN ，2台； MYZ-150钻机，1台； 喷枪，QWF-1，4个。
三、阻化剂防灭火措施1、阻化剂的浓度阻化剂的药液浓度是使阻化剂防灭火的一个重要参数，它决定防火效果，双影响吨煤成本。
1202采面采空区阻化剂防灭火安全技术措施
1202采面采空区喷洒阻化剂安全技术措施编制：年月日审核：年月日机电矿长：年月日生产矿长：年月日安全矿长：年月日总工程师：年月日矿长：年月日会审表1202采面采空区阻化剂安全技术措施为认真贯彻《贵州煤矿安全监察局盘江监察分局关于对晴隆县碧痕镇沙家坪煤矿冒险处置井下自燃情况的通报》（黔煤安监盘[2017]5号）文件精神，根据2017年6月4日贵州省煤田地质局实验室对我矿K煤层自燃倾向性鉴定报告，2为有限预防和控制煤炭自燃，结合现场实际情况，特制定本措施。
一、阻化剂选择：目前，煤矿最常用的阻化剂有：氯化钙（CaCl 2:H20）、氯化镁（MgCl2:6H2O)、氯化铵（NH4Cl)、水玻璃(XNa2O.ySi02）、氢氧化钙等。
从目前的应用结果来看，氯化钙、氯化镁等氯化物对褐煤、长焰煤和气煤有较好的阻化效果；水玻璃、氢氧化钙对高硫煤有较高阻化率。
根据矿井煤质（含硫）情况，经对比分析，决定采用氢氧化钙作为阻化剂。
二、阻化剂防灭火系统采用移动式喷洒系统，泵站设在回风巷中，用矿车作为储液箱，储液箱连接在回风巷设备列车靠工作面处，由注液泵将阻化液经输液管路送到采煤工作面及上下隅角，进行喷洒。
系统由储液箱、吸液管、喷射泵、输液管、阀门、压力表、阀门开关、高压胶管、阀门、喷枪组成。
布置在回风巷中的吸液管、输液管为Φ50mm钢管，沿巷道底板布置。
工作面采用ND25的高压胶管输送阻化液，之间用快速接头连接，末端设置阀门与喷枪，根据喷洒阻化剂位置的变化，及时调整阀门与喷枪的位置。
图1、移动式喷洒系统工艺图1-供水管路；2-药液箱；3-吸液管；4-压力表；5-阻化多用泵；6-高压胶管；7-阀门；8-三通；9-喷枪三、参数计算1、阻化剂溶液的浓度和密度⑴、阻化剂溶液的浓度P ＝CT ×100％ ＝WT T +×100％ 式中: p —阻化剂溶液浓度，%；C —阻化剂溶液量，Kg ；T —阻化剂用量，Kg;W —用水量 ，Kg ；设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为5 %。
煤矿井下阻化剂防灭火设计
煤矿井下阻化剂防灭火设计一、概况本矿本年度主要开采2#、9#煤层，井田内布置一个2#煤普采工作面，一个9#煤综采工作面。
井田内从未发生过煤层自燃现象。
但是依据山西省煤炭工业局综合测试中心对本矿及邻近矿井进行鉴定的煤自燃倾向性资料，2#、9#煤层均有没尘爆炸性和自燃发火倾向性，2#、9#煤层均为简洁自燃。
加之本矿的开采技术条件所以防灭火是矿井平安生产的关键因素之一。
二、防灭火设计为了更好的预防发火事故，现制定矿井防灭火设计如下：结合以往矿井的运用阻化剂灭后的资料表明阻化剂灭火是一种很好的很好的抑制发火方法，具体设计如下。
1、阻化剂选择目前，用于煤矿防灭火的阻化剂主要有CaCl2、NaCl、MgCl2以及水玻璃和生石灰等。
从运用效果来看CaCl2、MgCl2最好。
从运用经济效率来看MgCl2比较便宜，MgCl2为盐的副产品，货源相对足够，故设计确定阻化剂接受MgCl2，现场可依据当地状况灵敏调整。
2、喷洒压注工艺系统工作面采空区阻化剂溶液防灭火有两种方式，一是向采空区干脆喷洒，二是接受高压雾化器将溶液变成汽雾随漏风漂洒到采空区。
前者缺点是消耗药液量大、占用人力多、喷洒不均、效果差；但其优点是不易对支架形成腐蚀。
后者的药量消耗少、雾化采空区的范围大、管理简洁、效果好，但阻化剂汽雾易漂到工作面支柱上对其有腐蚀作用，要求操作时刚好擦净支柱。
经综合考虑后，设计确定接受阻化剂雾化方式。
阻化剂防灭火的雾化系统，依据其贮液形式和阻化剂放射泵的位置，通常分为移动式、半永久式和永久式三种，移动式是把贮液箱和放射泵放在平板车上和工作面移动变电站、泵站等设备组成列车，随工作面推动向前移动；半永久式是将贮液箱及放射泵布置在工作面顺槽口，用输液管把药液送到工作面，系统随工作面搬家而移动。
永久式是在轨道大巷内集中设一个贮液池和阻化剂放射泵站，通过管路将药液输送到工作面。
设计结合井下帮助运输方式及回采工艺，确定为移动式，即将药液箱和放射泵放在平板车上，和工作面移动变电站、泵站一块布置，并随工作面的推动向前移动，排液干管接受高压胶管到工作面。
灌浆与阻化剂防灭火
灌浆与阻化剂防灭火一、灌浆防火灌浆就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等固体材料与水混合、搅拌，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路注入或喷洒在采空区里，达到防火和灭火的目的。
（一）灌浆防灭火的机理灌浆防灭火的作用为：充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散的阻力，减小了煤与氧的接触和反应面；浆水浸润煤体，增加煤的外在水份，吸热冷却煤岩；加速采空区冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。
灌浆防火的实质是，抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火期。
（二）灌浆系统灌浆系统由制浆、输浆和灌浆三部分组成。
1、浆液的制备1）浆液性能，对浆液性能的基本要求是，浓度适当，渗透能力强。
在浆液中，固体浆材与水的（体积）比例称之为浆液的（体积）浓度。
用黄土做浆材时也叫土水比。
2）浆材的选取浆材必须满足下列基本要求：（1）不含或少含可燃和自燃物质。
（2）不含催化物质，（3）粒度一般不大于2mm，而且细小颗粒应占大部分。
对于粘土，d ≤0.005mm的颗粒应占60～70％；页岩，d≤0.077mm者应占70～75％。
（4）比重一般要求为2.5～2.6。
（5）胶体混合物浓度（按MgO计）。
（6）塑性指数IP*。
根据苏联经验认为IP=9～11最适宜用于灌浆。
３）浆液的制备工艺1) 泥浆的制备工艺，随取土方式和制浆设备不同而异。
(1) 水力取土自然成浆，这种方法适用以山坡表土层或贮土场的积土为浆材。
制浆过程是，先用放炮使表土层变松，或直接用高压水枪（水力喷射器）冲刷。
黄土随水而流，在流动的过程中混合均匀，形成泥浆，用筛板过滤除去颗粒较大的砂石后，流入输浆管，这种制浆方法，设备简单，投资少，劳动强度低，效率高。
缺点是水土比难以控制，不能保证浆液质量。
窑街、大同、淮南、义马等区一些矿井，采用此种方法。
（2）人工或机械取土机械制浆泥浆搅拌池应分成两格，一池浸泡，一池搅拌，轮换使用。
浆池的容积，一般按2小时灌浆量计算，其底部有向出口方向2～5％的坡度，在泥浆引灌浆管前应设两层过滤筛子（孔径分别为15mm和10mm），在注浆时应及时清除筛前的碴料。
阻化剂防灭火
2016/6/15
• 阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法 ，它对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。阻化剂防灭火技术较 先进、工艺系统简单、投资较少，且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉。 • 在化学上，凡是减小化学反应速度的物质皆称为阻化剂。阻化剂也称氧化 剂，是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些盐类物质。 • 阻化剂又称阻氧剂。它是某些无机盐类化合物，如，CaCl2、NaCl2等。将 其溶液喷洒在煤块上，具有阻止氧化、防止自燃作用，故称为阻化剂。
4.4.4 阻化剂材料和浓度选择 1.阻化剂选择
目前最常用的阻化剂，有煤矿使用的阻化剂：氯化钙（CaCl 2:H20）、氯化镁（ MgCl2:6H2O)、氯化铵（NH4Cl)、水玻璃(XNa2O.ySi02）以及工业废液等。从目前的 应用结果来看，氯化钙、氯化镁、氯化铝、氯化锌等氯化物对褐煤、长焰煤和气煤有 较好的阻化效果；水玻璃、氢氧化钙对高硫煤有较高阻化率。
2016/6/15
• 2.药液浓度 实验证明，同一阻化剂对不同的煤种阻化效果不同；种煤质使用不同的阻化剂， 阻化效果也不同；阻化剂浓度越高，阻化效果越好，但防灭火成本也越高。所以，为 提高阻化剂的灭火效果，应根据不用煤质选用不同的阻化剂及相应的浓度。
4.4.5 阻化剂防灭火工艺
阻化剂防火的管路系统有：临时性，半永久性和永久性3种形式。临时性管路系 统其储液池一般用矿车或专用的储液箱做成，管路临时铺设；半永久性管路系统其储 液池一建在采取内，常用水泥料石砌筑；永久性管路系统其储液池一般建在水平或地 面，有固定的主线管路。 主要工艺方式有：压注阻化剂溶液，汽雾阻化，喷洒阻化剂溶液。 1.压注阻化剂溶液 为防止煤柱、工作面起采线、停采线等易燃地点发火，需要打钻孔进行压注阻化 剂处理。应用阻化剂处理高温点和灭火。首先打钻测温并圈定火区范围，然后从火区 边缘开始向火源通过钻孔压注低浓度阻化剂水溶液，逐步逼近火源 进行降温处理。 （1） 压注工艺。 （2） 注液量 T=K×D×V 2016/6/15
阻化剂防火系统安全技术措施
目录一、工作内容 (2)二、喷洒阻化剂作业要求 (2)三、操作注意事项 (3)四、安全技术措施 (3)阻化剂防火系统安全技术措施本矿10号煤采用综采走向长壁式采煤法，工作面浮煤较大。
为防止工作面采空区遗留浮煤自然发火，采取对采空区浮煤喷射阻化剂的方法。
依据《煤矿建设工程安全设施设计审查标准》及《矿井通风安全装备标准》综采工作面配备一台BZ-36-3型阻化多用泵喷洒阻化剂。
为确保回采工作面喷洒阻化剂作业安全进行，特制定本安全技术措施：一、工作内容根据规定，回采工作面开采过程中，应对工作面浮煤进行喷洒阻化剂，阻止采过后采空区浮煤发生缓慢氧化。
综采回采工作面开采过程中对工作面浮煤喷洒阻化剂。
二、喷洒阻化剂作业要求喷洒压注工艺系统：将喷洒压注设备和阻化剂溶液池安装在矿用平板车上，采用电动方式喷洒压注阻化剂。
严格按照规定，配备浓度为20%的阻化剂溶液。
一台泵配一支喷枪，由专人手持喷枪，从支架间隙向采空区喷洒，每间隔5组支架喷一次，每次喷洒至少6min，流量不小于35L/min。
正常回采期间每班喷洒一次，安排在检修班进行，如遇停产、过断层、收尾等情况时，必须对采空区加大喷洒频率。
喷洒阻化剂组织：泵工1人，搅拌工1人，喷洒工2人，队跟班班长1名组织，技术员1名跟班技术监督。
每次喷洒必须做好喷洒记录，明确记录喷洒剂量、实施负责人（当班班长），通风队负责对阻化剂喷洒工作日常管理和监督工作。
三、操作注意事项1、操作人员严格按喷洒泵的操作方法进行操作。
操作司机必须经过培训能熟练掌握该泵的工作原理和操作方法。
2、每次开泵前必须按程序进行，检查各部件的工作情况，螺丝是否松动，检查润滑油的油位，如有异常即时维护。
3、启动后，必须调试压力，待压力达到标准时，方可喷漂。
4、液压泵不能缺水空转、以防损坏设备。
5、本措施中没有写到的，应按《煤矿安全规程》和喷洒泵操用方法执行。
四、安全技术措施1、配备阻化剂溶液时，应精心操作，集中精力，杜绝出现药剂溅到眼睛里或皮肤上，万一溅到皮肤上或眼睛里，应立即用清水冲洗，严重的情况下及时送医务所救治。
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阻化剂防灭火技术
阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法，它对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。
阻化剂防灭火技术较先进、工艺系统简单、投资较少，且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉。
针对本井田水资源缺乏及减少环境污染等方面考虑，本矿井采用阻化剂防灭火系统是适宜的。
（1）设计依据
1) 矿井交通便利，水源满足要求。
2)8号煤层的顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，底板岩性为泥岩、砂质泥岩、结构较简单。
3) 煤的自燃倾向性为容易自燃。
（2）、阻化剂选择
考虑到货源充足，价格便宜，阻化率高（可达80%），对井下设备和金属构件腐蚀性小，对人体无害等因素，设计选用工业氯化钙作为矿井防灭火阻化剂。
（3）、喷洒压注工艺系统
目前我国煤矿常用机动性、半永久和永久性三种喷洒压注系统。
1) 机动性喷洒压注系统
这种系统是将喷洒压注设备和阻化剂溶液池安装在矿用平板车上，采用电动或气动方式喷洒压注阻化剂。
2) 半永久性喷洒压注系统
这种系统是在盘区巷或硐室内设置贮液池和注液泵通过管道输送到喷洒地点进行喷洒。
3) 永久性喷洒压注系统
在地面设置永久性贮液池通过管道输送到喷洒地点进行喷洒。
考虑到半永久和永久性喷洒压注系统需建贮液池且需要铺
设较长的喷洒管路，且阻化剂防灭火属于辅助性防灭火，设计选用电动方式的机动性喷洒压注系统，该系统工艺简单，施工快，投资小，机动性大。
其工艺系统示意图见图6-2-3。
（4）参数计算
1) 阻化剂溶液的浓度和密度
①阻化剂溶液的浓度 %100%100⨯+=⨯=W T T C T
ρ
式中： ρ－－阻化剂溶液浓度，%；
C ――阻化剂溶液量，kg ；
T ――阻化剂用量，kg ；
W ――用水量，kg 。
设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为10%。
②、阻化剂溶液的密度
此参数由实测取得。
拟取1.05t/m 3。
2) 原煤的吸药液量和松散煤（浮煤）的密度
①、原煤的吸药液量
此参数由实测取得。
拟取47kg/t 。
②、松散煤（浮煤）的密度
此参数由实测取得。
拟取1.0t/m 3。
3) 工作面一次喷洒量
工作面每天喷洒两次，一次喷洒宽度为1.2m。
①、工作面底板浮煤喷洒量
G=K1K2LBhA
式中：
G——按重量计算一次喷洒，kg；
K1——一次喷洒加量系数，取1.2；
K2——松散煤（浮煤）的密度，t/m3；
L——工作面长度，m；
B——一次喷洒宽度，m；
h——底板浮煤厚度，m，取0.02m；
A——原煤(浮煤)的吸药液量，kg/t；
则8号煤工作面一次喷洒量为：
G综=K1K2LBhA
=1.2×1.0×200×1.2×0.02×47
=270.72Kg
8号煤工作面一次喷洒所需阻化剂用量为：
G阻=G×ρ=270.72×10%=27.07kg
②、工作面护顶煤喷洒量
G=K3LBh2A2
G——按重量计算一次喷洒，kg；
K3——护顶煤（原煤）的密度，t/m3；
h2——护顶煤厚度，m；
A2——护顶煤的吸液量，一般为11kg/t；
由于8号煤回采工作面不留顶煤，因此工作面护顶煤喷洒量为0。
2) 巷道煤壁的喷洒量
G0=KL0A0
式中：
G0——喷洒范围内巷道所需溶液的喷洒量，kg；
K——喷洒加量系数，取1.2；
L0——喷洒巷道的长度，取1200m；
A0——巷道单位长度的吸液量，kg/m，取3kg/m；（在实际操作时，需实测）
则顺槽巷道喷洒量为：
G0=KL0A0
=1.2×1200×3
=4320 Kg
顺槽巷道喷洒所需阻化剂用量为：
G阻=G0×ρ=4320×10%=43.20kg。
3) 喷洒压注设备
喷射泵选用WJ－24型往复式拉杆泵1台，管材选用直径为38.1mm的普通钢管和直径为25.4mm的胶管。