矿井火灾学-4(6、7节)

1、第六节第六节 凝胶防灭火凝胶防灭火v 20世纪世纪70年代美国原矿山局评估了三种密封堵漏材料，年代美国原矿山局评估了三种密封堵漏材料，评估结果显示胍尔胶凝胶是唯一的富有弹性、易于制备评估结果显示胍尔胶凝胶是唯一的富有弹性、易于制备、适用于煤矿并且寿命较长的密封堵漏剂，且该凝胶的、适用于煤矿并且寿命较长的密封堵漏剂，且该凝胶的组分大部分是水，它可以熄灭或冷却其附近的煤炭自燃组分大部分是水，它可以熄灭或冷却其附近的煤炭自燃。1985年，在俄国，由水玻璃、硫酸氨以及水制成的凝年，在俄国，由水玻璃、硫酸氨以及水制成的凝胶溶液被用于矿井采空区的防灭火，取得较好防灭火效胶溶液被用于矿井采空区的防灭火，取得

2、较好防灭火效果。果。v 20世纪世纪80年代后期，随着我国煤矿开始广泛采用综采年代后期，随着我国煤矿开始广泛采用综采放顶煤开采技术，原有的防灭火技术不能完全满足安全放顶煤开采技术，原有的防灭火技术不能完全满足安全生产的需要，凝胶防灭火新技术应运而生生产的需要，凝胶防灭火新技术应运而生 。v1990年西安矿院防灭火课题组和大同矿务局科年西安矿院防灭火课题组和大同矿务局科研人员，把凝胶技术应用在煤矿储煤场防灭火，研人员，把凝胶技术应用在煤矿储煤场防灭火，获得较佳效果；随后凝胶技术又被用在井下获得较佳效果；随后凝胶技术又被用在井下“综综采面采面”、“综放面综放面”防灭火，也获得成功，为我防灭火，也获

3、得成功，为我国的放顶煤开采提供了一项新技术。国的放顶煤开采提供了一项新技术。1995年，年，中国矿业大学研制了凝胶阻化剂，采用水玻璃中国矿业大学研制了凝胶阻化剂，采用水玻璃(x NaClySiO22H2O)加速凝剂混合而成，将其加速凝剂混合而成，将其喷洒到采空区后，能够在浮煤表面形成一层保护喷洒到采空区后，能够在浮煤表面形成一层保护凝胶层，隔绝煤氧接触，有效封堵了煤的裂隙及凝胶层，隔绝煤氧接触，有效封堵了煤的裂隙及采空区的漏风通道，阻止了煤炭的氧化自燃，防采空区的漏风通道，阻止了煤炭的氧化自燃，防火效果优于常规阻化剂火效果优于常规阻化剂 。v后来耐温高水胶体和粉煤灰胶体等一些改进后的后来耐温高

4、水胶体和粉煤灰胶体等一些改进后的灭火材料相继在矿井防灭火中获得较广泛使用，灭火材料相继在矿井防灭火中获得较广泛使用，在使用效果和节省成本上都较单纯的凝胶材料有在使用效果和节省成本上都较单纯的凝胶材料有很大的提高。很大的提高。2003年，作者根据我国西北地区年，作者根据我国西北地区缺土少水而山砂较多的特点，研制出了具有悬浮缺土少水而山砂较多的特点，研制出了具有悬浮稠化作用的新型凝胶稠化作用的新型凝胶悬砂稠化剂，使凝胶防悬砂稠化剂，使凝胶防灭火技术内容更为丰富。灭火技术内容更为丰富。 一、凝胶及其特性一、凝胶及其特性v 1、凝胶的定义和特性、凝胶的定义和特性 v 胶体是指含分散颗粒的尺寸在胶体是指

5、含分散颗粒的尺寸在1100 nm（1nm=10-9m）的水溶液。在适当的条件下，溶胶或高分子溶液中）的水溶液。在适当的条件下，溶胶或高分子溶液中的分散颗粒相互联结成为网络结构，水介质充满网络之的分散颗粒相互联结成为网络结构，水介质充满网络之中，体系成为失去流动性的半固体状态的胶冻，处于这中，体系成为失去流动性的半固体状态的胶冻，处于这种状态的物质称为凝胶。种状态的物质称为凝胶。v 凝胶是胶体的一种特殊存在形式，是介于固体与液体之凝胶是胶体的一种特殊存在形式，是介于固体与液体之间的一种特殊状态，它既显示出某些固体的特性，如无间的一种特殊状态，它既显示出某些固体的特性，如无流动性，有一定的几何外形

6、，有弹性、强度和屈服值等流动性，有一定的几何外形，有弹性、强度和屈服值等。但另一方面它又保留某些液体的特点，例如离子的扩。但另一方面它又保留某些液体的特点，例如离子的扩散速率在以水为介质的凝胶中与水溶液中相差不多。散速率在以水为介质的凝胶中与水溶液中相差不多。v 2、凝胶的种类、凝胶的种类v 根据制备凝胶基料化学性质的不同，凝胶主要可分为有根据制备凝胶基料化学性质的不同，凝胶主要可分为有无机凝胶和有机凝胶两大类。无机凝胶和有机凝胶两大类。v （1）无机凝胶）无机凝胶v 无机凝胶主要由基料、促凝剂和水按照一定比例配置成无机凝胶主要由基料、促凝剂和水按照一定比例配置成水溶液，发生凝胶作用而形成，胶

7、体内充满着水分子和水溶液，发生凝胶作用而形成，胶体内充满着水分子和一部分其它物质，硅凝胶起框架作用，把易流动的水分一部分其它物质，硅凝胶起框架作用，把易流动的水分子固定在硅凝胶内部。成胶的过程是一个吸热过程。对子固定在硅凝胶内部。成胶的过程是一个吸热过程。对于由两种原料在水中经过物理或化学作用形成的胶体，于由两种原料在水中经过物理或化学作用形成的胶体，通常把主要成胶原料称为基料，把促成基料成胶的材料通常把主要成胶原料称为基料，把促成基料成胶的材料称为促凝剂或胶凝剂。基料和促凝剂按照一定的比例配称为促凝剂或胶凝剂。基料和促凝剂按照一定的比例配置成水溶液。在矿井防灭火常用的硅凝胶，水玻璃是基置成水

8、溶液。在矿井防灭火常用的硅凝胶，水玻璃是基料，碳酸氢铵或硫酸氨或铝酸钠为促凝剂。料，碳酸氢铵或硫酸氨或铝酸钠为促凝剂。 v 无机凝胶存在失水后会干裂、粉化和灭火后的火区易复无机凝胶存在失水后会干裂、粉化和灭火后的火区易复燃的不足。防火时，基料燃的不足。防火时，基料810%，促凝剂，促凝剂35%；灭火时，基料灭火时，基料68%，促凝剂，促凝剂24%。成胶时间由基。成胶时间由基料和促凝剂的比例而确定，一般基料与促凝剂在水溶液料和促凝剂的比例而确定，一般基料与促凝剂在水溶液中的比例越大，成胶时间越短。当基料为中的比例越大，成胶时间越短。当基料为90100 kg/m3时，成胶时间为时，成胶时间为78

9、min，促凝剂为，促凝剂为20 kg/m3；成胶时间为；成胶时间为34 min时，促凝剂比例为时，促凝剂比例为30kg/m3；成胶时间为；成胶时间为25 s时，促凝剂为时，促凝剂为50 kg/m3。 v 促凝剂为碳酸氢氨的凝胶，防灭火性能好，成本低，但促凝剂为碳酸氢氨的凝胶，防灭火性能好，成本低，但碳酸氢铵在低温下容易分解，具有很大的刺激性气味碳酸氢铵在低温下容易分解，具有很大的刺激性气味氨味，对井下工人的健康有危害。采用偏铝酸钠等其氨味，对井下工人的健康有危害。采用偏铝酸钠等其它促凝剂，可以避免产生有害刺激性气体，但是形成的它促凝剂，可以避免产生有害刺激性气体，但是形成的凝胶的防灭火性能和稳

10、定性稍差，成本也高一些。凝胶的防灭火性能和稳定性稍差，成本也高一些。v （2）有机凝胶（高分子凝胶）有机凝胶（高分子凝胶）v 有机凝胶也称高分子凝胶。高分子凝胶是指分子量很高有机凝胶也称高分子凝胶。高分子凝胶是指分子量很高（通常为（通常为104106）一类的高分子化合物的溶液。这种）一类的高分子化合物的溶液。这种高分子化合物吸水能力很强，与水接触后，短时间内溶高分子化合物吸水能力很强，与水接触后，短时间内溶胀且凝胶化，最高吸水能力可达自身重量的千倍以上。胀且凝胶化，最高吸水能力可达自身重量的千倍以上。目前用于矿井的高分子防灭火材料以聚丙稀酰胺、聚丙目前用于矿井的高分子防灭火材料以聚丙稀酰胺、聚

11、丙稀酸钠为主要成分。这种胶体材料与水玻璃凝胶相比，稀酸钠为主要成分。这种胶体材料与水玻璃凝胶相比，使用时仅采用单种材料，使用量小，通常为使用时仅采用单种材料，使用量小，通常为0.30.8%，在井下使用方便，且对井下环境无污染。这种胶体附，在井下使用方便，且对井下环境无污染。这种胶体附着力强，可充分包裹煤炭颗粒，隔绝与氧气的接触。高着力强，可充分包裹煤炭颗粒，隔绝与氧气的接触。高分子凝胶材料的不足在于其成本较高，且吸热与成胶能分子凝胶材料的不足在于其成本较高，且吸热与成胶能力均不如由水玻璃与碳酸氢铵构成的铵盐凝胶。力均不如由水玻璃与碳酸氢铵构成的铵盐凝胶。二、凝胶防灭火技术二、凝胶防灭火技术v

12、凝胶防灭火技术是将基料、添加剂与水按一定比例混合凝胶防灭火技术是将基料、添加剂与水按一定比例混合，然后用泵，然后用泵(或注浆系统或注浆系统)压注到煤层发火部位，先使注压注到煤层发火部位，先使注入口附近火源表面降温，在泵压和自重作用下，混合液入口附近火源表面降温，在泵压和自重作用下，混合液体渗入到煤体裂隙和微小孔隙中，在发火部位形成凝胶体渗入到煤体裂隙和微小孔隙中，在发火部位形成凝胶或胶体，阻断氧扩散，阻止煤体继续氧化放热，进而降或胶体，阻断氧扩散，阻止煤体继续氧化放热，进而降低煤体内部温度，从而达到防灭火的效果。低煤体内部温度，从而达到防灭火的效果。 v 1、凝胶的防灭火特性、凝胶的防灭火特性

13、v 凝胶防灭火技术作为矿井火灾的防治技术之一，依靠其凝胶防灭火技术作为矿井火灾的防治技术之一，依靠其独有的自身特点在防治独有的自身特点在防治“综采面综采面”、“综放面综放面”的特殊的特殊区域火灾上有明显的优点，总结起来主要有以下四点：区域火灾上有明显的优点，总结起来主要有以下四点： v （1）凝胶易将流动的水分子固定起来，胶体中）凝胶易将流动的水分子固定起来，胶体中90%（质量分数）（质量分数）左右是水，从而充分发挥了水的防灭火作用。成胶前液态的溶液能左右是水，从而充分发挥了水的防灭火作用。成胶前液态的溶液能渗入到煤体的裂隙和微小孔隙中，成胶后就堵塞了这些空隙和裂隙渗入到煤体的裂隙和微小孔隙中

14、，成胶后就堵塞了这些空隙和裂隙，与煤体一起形成一个凝胶整体，封堵煤的裂隙及采空区的漏风通，与煤体一起形成一个凝胶整体，封堵煤的裂隙及采空区的漏风通道，使氧分子无法进入煤体的内部。道，使氧分子无法进入煤体的内部。v （2）胶体能在煤的表面形成一层保护凝胶层，隔绝煤氧结合，其水）胶体能在煤的表面形成一层保护凝胶层，隔绝煤氧结合，其水蒸发形成的水蒸气，也使采空区氧气浓度降低，减少了煤与氧分子蒸发形成的水蒸气，也使采空区氧气浓度降低，减少了煤与氧分子的接触机会。的接触机会。v （3）凝胶具有很高的热稳定性，在高温下胶体仍有很好的完整性而）凝胶具有很高的热稳定性，在高温下胶体仍有很好的完整性而不破灭。不

15、破灭。v （4）凝胶具有很好的阻化性能，促凝剂和基料本身就是一种很好的）凝胶具有很好的阻化性能，促凝剂和基料本身就是一种很好的阻化剂，能够阻止煤的自燃，所以起到了一般阻化剂的阻化效果。阻化剂，能够阻止煤的自燃，所以起到了一般阻化剂的阻化效果。此外，成胶时间可以控制。可以根据不同的发火情况和现场使用的此外，成胶时间可以控制。可以根据不同的发火情况和现场使用的工艺设备，调节其促凝剂和基料的比例从而控制凝胶的成胶时间。工艺设备，调节其促凝剂和基料的比例从而控制凝胶的成胶时间。v 综上所述，可用八个字来概括凝胶防灭火特性：固水、隔氧、耐热综上所述，可用八个字来概括凝胶防灭火特性：固水、隔氧、耐热、阻化

16、。、阻化。v 2、材料选取的原则、材料选取的原则v 用于防治矿井火灾的凝胶目前较多，但是不同的矿井对用于防治矿井火灾的凝胶目前较多，但是不同的矿井对材料又有不同的要求。根据煤矿火灾的特点，矿井防灭材料又有不同的要求。根据煤矿火灾的特点，矿井防灭火凝胶材料的选择应遵从以下的原则：火凝胶材料的选择应遵从以下的原则：v （1）无毒无害，对井下工作人员的身体健康没有危害，）无毒无害，对井下工作人员的身体健康没有危害，对设备无腐蚀，对井下环境无污染。对设备无腐蚀，对井下环境无污染。v （2）价格低廉，工艺设备简单。防灭火材料要有经济实）价格低廉，工艺设备简单。防灭火材料要有经济实用性，同时由于受到井下特

17、定工作环境的限制，因此要用性，同时由于受到井下特定工作环境的限制，因此要求工艺设备简单，便于在矿井下现场应用。求工艺设备简单，便于在矿井下现场应用。v （3）要有良好的堵漏性。将氧气进入煤层的通道堵塞后）要有良好的堵漏性。将氧气进入煤层的通道堵塞后，就大大的会降低其空间氧气的浓度，同时，外界的氧，就大大的会降低其空间氧气的浓度，同时，外界的氧气很难进入采空区。气很难进入采空区。v（4）具有渗透性好的性能。要能够很容易的进）具有渗透性好的性能。要能够很容易的进入松散煤体的内部，从而与煤体形成一有机的整入松散煤体的内部，从而与煤体形成一有机的整体，使氧分子很难进入煤体内部。体，使氧分子很难进入煤体

18、内部。v（5）要有良好的耐高温性能。由于在煤炭自燃）要有良好的耐高温性能。由于在煤炭自燃的区域，往往有很高的温度，因此材料在高温下的区域，往往有很高的温度，因此材料在高温下不分解，保持原有的特性，才能充分发挥其防灭不分解，保持原有的特性，才能充分发挥其防灭火效果。火效果。v（6）吸热性能好。材料应该具有高的比热容，）吸热性能好。材料应该具有高的比热容，这样就能加速高温煤层温度的降低。这样就能加速高温煤层温度的降低。v 3、技术参数和性质、技术参数和性质v （1）成胶时间）成胶时间v 矿井灭火一般选择成胶体的时间在几十秒导十分钟之间的成矿井灭火一般选择成胶体的时间在几十秒导十分钟之间的成胶原料，

19、根据不同的使用条件，要求胶体有不同的成胶时间胶原料，根据不同的使用条件，要求胶体有不同的成胶时间。用于封闭堵漏和扑灭高温火源点，其成胶时间应控制在混。用于封闭堵漏和扑灭高温火源点，其成胶时间应控制在混合液体喷出枪头合液体喷出枪头30秒内；用于阻化浮煤自燃成胶时间应控秒内；用于阻化浮煤自燃成胶时间应控制在混合液体喷出枪头制在混合液体喷出枪头510分钟。分钟。v （2）固水性）固水性v 胶体都有固水性，能够是一定量的水固定在胶体网状结构骨胶体都有固水性，能够是一定量的水固定在胶体网状结构骨架中失去流动性。不同的胶体，固水的能力不同。例如：硅架中失去流动性。不同的胶体，固水的能力不同。例如：硅酸凝胶

20、，可以把酸凝胶，可以把90以上的水固定在其网状结构中，失去以上的水固定在其网状结构中，失去流动性。一般来讲，胶体的固水量都在流动性。一般来讲，胶体的固水量都在80 %以上。胶体以上。胶体能够利用固定在其内的大量水分，充分发挥水灭火的特性，能够利用固定在其内的大量水分，充分发挥水灭火的特性，不仅如此，由于固定水失去了流动性，因而可向高空堆积，不仅如此，由于固定水失去了流动性，因而可向高空堆积，扑灭巷道及工作面顶部等高处火灾。扑灭巷道及工作面顶部等高处火灾。v （4）渗透性）渗透性v 在矿井灭火过程中，需把胶体注入到发火的煤体里。着在矿井灭火过程中，需把胶体注入到发火的煤体里。着火的煤体常为破碎的

21、松散煤体，它实际上是包含了大量火的煤体常为破碎的松散煤体，它实际上是包含了大量空隙和裂隙的多孔介质。渗透性是多孔介质传导流体的空隙和裂隙的多孔介质。渗透性是多孔介质传导流体的性能，其数值的大小不仅与骨架的性质（颗粒成分、分性能，其数值的大小不仅与骨架的性质（颗粒成分、分布、大小、充填）有关，还与流体的性质有关。试验证布、大小、充填）有关，还与流体的性质有关。试验证明，当胶体的浓度为明，当胶体的浓度为2时，胶体的屈服值大于其自身的时，胶体的屈服值大于其自身的重力，所以可滞留在煤层中。重力，所以可滞留在煤层中。 v （5）吸热性）吸热性v 胶体的主要成分是水，由于水的比热容很大，因此水温胶体的主要

22、成分是水，由于水的比热容很大，因此水温的升高可以吸收大量的热能，从而降低煤层内部温度。的升高可以吸收大量的热能，从而降低煤层内部温度。煤的燃烧进入了高温阶段后，胶体中的水分汽化又能吸煤的燃烧进入了高温阶段后，胶体中的水分汽化又能吸收大量的热能。可以计算，基料浓度为收大量的热能。可以计算，基料浓度为6时，时，1 m3胶胶体汽化后吸收热量为体汽化后吸收热量为4104kJ。 v（6）耐高温）耐高温v由于凝胶内固化有大量的水，高温下的胶体中的由于凝胶内固化有大量的水，高温下的胶体中的水分缓慢蒸发，因此胶体内部温度不会升到很高水分缓慢蒸发，因此胶体内部温度不会升到很高，也就是说凝胶在高温下不会迅速汽化。

23、，也就是说凝胶在高温下不会迅速汽化。v此外凝胶防灭火技术还具有材料来源广泛、灭火此外凝胶防灭火技术还具有材料来源广泛、灭火工艺相对简单等特点。工艺相对简单等特点。 v 4、技术工艺、技术工艺v 根据矿井具体条件和不同用途可采用不同的工艺。凝胶是由基料根据矿井具体条件和不同用途可采用不同的工艺。凝胶是由基料A和和促凝剂促凝剂B与水与水W按一定比例混合均匀而成，采用的工艺有如下几种：按一定比例混合均匀而成，采用的工艺有如下几种：v ）单液箱式注胶系统）单液箱式注胶系统v 该工艺如图该工艺如图4-6-2所示。先把所示。先把B与与W混合均匀，再把混合均匀，再把A加入，混合均加入，混合均匀。然后用泵在混

24、合液成胶前运至使用地点成胶。该工艺适用于成匀。然后用泵在混合液成胶前运至使用地点成胶。该工艺适用于成胶时间较长，用量不太大的地点，可采用静压或泥浆泵输送胶体。胶时间较长，用量不太大的地点，可采用静压或泥浆泵输送胶体。对火区密闭巷道的充填，也可用该工艺。工艺缺点是不能连续运行对火区密闭巷道的充填，也可用该工艺。工艺缺点是不能连续运行。 喷枪泵箱体凝胶A+B+W图图4-6-2 单液箱式系统单液箱式系统 v ）双箱双泵注胶系统）双箱双泵注胶系统v 采用双箱双泵工艺系统，如图采用双箱双泵工艺系统，如图4-6-3所示。在该工艺系所示。在该工艺系统中，把基料统中，把基料A和促凝剂和促凝剂B按一定比例与水在

25、矿车（或水按一定比例与水在矿车（或水箱）内搅拌均匀，然后同时启动两台泵。经两泵抽出的箱）内搅拌均匀，然后同时启动两台泵。经两泵抽出的A液体和液体和B液体在混合器内混合后，由胶管输送到注胶钻孔液体在混合器内混合后，由胶管输送到注胶钻孔，待两种溶液输送完后，用清水稍冲洗泵和管路，重新，待两种溶液输送完后，用清水稍冲洗泵和管路，重新配制。通过实践证明，此种注胶工艺简单易行，胶体质配制。通过实践证明，此种注胶工艺简单易行，胶体质量稳定。但配料要求掌握严格，而且两台泵的压力和流量稳定。但配料要求掌握严格，而且两台泵的压力和流量要相同，保证注胶配比均匀，否则将发生胶体凝结堵量要相同，保证注胶配比均匀，否则

26、将发生胶体凝结堵泵堵管现象（停泵前一定要用清水冲洗泵和管路）。泵堵管现象（停泵前一定要用清水冲洗泵和管路）。图图4-6-3 双箱双泵系统双箱双泵系统v ）井下移动式注胶系统）井下移动式注胶系统v 当井下出现局部高温区或火点时，需要轻便灵活的注胶当井下出现局部高温区或火点时，需要轻便灵活的注胶设备及工艺。井下轻便移动式注胶工艺主要是通过多功设备及工艺。井下轻便移动式注胶工艺主要是通过多功能胶体压注机把各种胶体材料按比例混合、搅拌，输送能胶体压注机把各种胶体材料按比例混合、搅拌，输送到火源点。该工艺使用方便灵活，对于局部火区、高温到火源点。该工艺使用方便灵活，对于局部火区、高温区可进行快速有效处理

27、。如图区可进行快速有效处理。如图 4-6-4所示。移动式注胶所示。移动式注胶系统通常注胶的流量不大，因此，对于大面积高温火区系统通常注胶的流量不大，因此，对于大面积高温火区来说，该工艺系统不能及时快速的解决。来说，该工艺系统不能及时快速的解决。v 井下移动式注胶系统的应用主体是移动式胶体压注系统井下移动式注胶系统的应用主体是移动式胶体压注系统，该系统把基料、促凝剂以及增强剂和水按比例混合，该系统把基料、促凝剂以及增强剂和水按比例混合，并压注进入松散煤体中。现场应用的井下移动式注胶系并压注进入松散煤体中。现场应用的井下移动式注胶系统主要有间歇式注胶系统、连续式注胶系统、定量配比统主要有间歇式注胶

28、系统、连续式注胶系统、定量配比泵注胶系统和全自动或半自定量配比注胶系统等。泵注胶系统和全自动或半自定量配比注胶系统等。 图图4-6-4 井下移动式注胶系统原理图井下移动式注胶系统原理图v 5、适用范围及注意事项、适用范围及注意事项v 凝胶对于高位火点的防治有较好的作用。如高温点发生凝胶对于高位火点的防治有较好的作用。如高温点发生在上部的裂隙中，用一般的防灭火技术措施难以奏效，在上部的裂隙中，用一般的防灭火技术措施难以奏效，采用注凝胶方式，可使凝胶在上部的裂隙中堆积，堵塞采用注凝胶方式，可使凝胶在上部的裂隙中堆积，堵塞漏风通道，起到防灭火作用。对于底部的煤炭自燃点，漏风通道，起到防灭火作用。对于

29、底部的煤炭自燃点，则采用注水、黄泥或粉煤灰浆均能起到很好的作用，浆则采用注水、黄泥或粉煤灰浆均能起到很好的作用，浆体的灭火性能会更好，因为浆体的流动性好，只要知道体的灭火性能会更好，因为浆体的流动性好，只要知道明确的火源，注入的浆体能够到达火源点，最好采用一明确的火源，注入的浆体能够到达火源点，最好采用一般注浆方法。此外，凝胶防灭火的设备操作相对简单，般注浆方法。此外，凝胶防灭火的设备操作相对简单，但对现场人员配料有较高的要求，一般无机凝胶材料的但对现场人员配料有较高的要求，一般无机凝胶材料的配比为，基料的使用量为浆量的配比为，基料的使用量为浆量的7%10，促凝剂为，促凝剂为5%6，正确掌握其

30、配比，是保证凝胶防灭火技术效，正确掌握其配比，是保证凝胶防灭火技术效果的关键。果的关键。v 6、应用实例、应用实例v 现以枣庄柴里煤矿现以枣庄柴里煤矿2321工作面防灭火工作为例，来具体工作面防灭火工作为例，来具体介绍凝胶防灭火的现场应用情况。介绍凝胶防灭火的现场应用情况。v 该工作面为高档普采工作面，开采煤层气煤，煤层瓦斯该工作面为高档普采工作面，开采煤层气煤，煤层瓦斯含量低，煤层有爆炸危险性和自然发火倾向，巷道布置含量低，煤层有爆炸危险性和自然发火倾向，巷道布置如图如图4-6-5所示。所示。图图4-6-52321工作面布置图工作面布置图 v 该工作面一分层于该工作面一分层于1993年年8月

31、开采，月开采，1994年年2月停采月停采。开采期间，工作面采用单体液压支柱，铰接顶梁、金。开采期间，工作面采用单体液压支柱，铰接顶梁、金属菱形网漫顶支护方式，溜子道进风，材料道回风，进属菱形网漫顶支护方式，溜子道进风，材料道回风，进风量为风量为450m3/min。2321两巷于两巷于1994年年4月开始掘月开始掘进，采用局部通风机通风。由于停采线冒落不实，造成进，采用局部通风机通风。由于停采线冒落不实，造成停采线处漏风，漏风量高达停采线处漏风，漏风量高达200 m3/min左右，封堵工左右，封堵工作也十分困难。当二分层溜子道掘至作也十分困难。当二分层溜子道掘至450m、材料道掘、材料道掘进至进

32、至550m时在材料道停采线附近巷道顶板上出现时在材料道停采线附近巷道顶板上出现CO和和少量的烟雾，继而在溜子道停采线处发现明火。少量的烟雾，继而在溜子道停采线处发现明火。v 为了消灭此次火灾，采取了一边由救护队员直接灭火控为了消灭此次火灾，采取了一边由救护队员直接灭火控制火势，一边以常规打钻注浆为主的灭火措施。共施工制火势，一边以常规打钻注浆为主的灭火措施。共施工钻孔钻孔200个余个，累计进尺个余个，累计进尺2500m，注浆注水，注浆注水10000m3，但由于钻孔深度不够、浆水扩散面积有限，但由于钻孔深度不够、浆水扩散面积有限，致使灭火效果较差，随后又在停采线外侧新掘进了，致使灭火效果较差，随

33、后又在停采线外侧新掘进了120m长的灭火巷，在灭火巷内向一分层停采线及火点长的灭火巷，在灭火巷内向一分层停采线及火点打钻注水、注浆、后期注凝胶。打钻注水、注浆、后期注凝胶。v 1）注凝胶工艺系统）注凝胶工艺系统v 采用如图采用如图4-6-3所示的双箱双泵工艺系统。该注胶方式简单易所示的双箱双泵工艺系统。该注胶方式简单易行，胶体质量稳定。但配料要求掌握严格，而且两台污水泵压行，胶体质量稳定。但配料要求掌握严格，而且两台污水泵压力和流量必须相同，以保证注胶配比均匀，否则将发生胶体凝力和流量必须相同，以保证注胶配比均匀，否则将发生胶体凝结堵管现象（停泵前一定要用少量清水冲洗泵和管路）。结堵管现象（停

34、泵前一定要用少量清水冲洗泵和管路）。v 2）注凝胶工艺参数）注凝胶工艺参数v 注凝胶范围、凝胶量。根据注凝胶范围、凝胶量。根据2321工作面现场火灾情况分析工作面现场火灾情况分析认为，注凝胶范围应在溜子道停采线里长认为，注凝胶范围应在溜子道停采线里长30m，宽，宽10m范围范围内。根据采空区压实程度，确定注胶量为内。根据采空区压实程度，确定注胶量为150m3。v 凝胶配料。根据流量和输送管路长短及采空区空隙率，选用凝胶配料。根据流量和输送管路长短及采空区空隙率，选用成胶时间为成胶时间为34min。考虑到用于停采线附近采空区浮煤自。考虑到用于停采线附近采空区浮煤自燃和堵漏的双重作用，采用基料为燃

35、和堵漏的双重作用，采用基料为7%左右的配方，具体为：左右的配方，具体为：A、B箱中各加水约箱中各加水约800kg，在，在A箱里加基料箱里加基料136kg，在，在B箱箱里加促凝剂里加促凝剂60kg，搅拌均匀。边远钻孔和采空区深部注凝胶，搅拌均匀。边远钻孔和采空区深部注凝胶时，为使混合液在采空区渗透更大的范围，选用了时，为使混合液在采空区渗透更大的范围，选用了67min成胶，成胶，B箱里加促凝剂箱里加促凝剂50kg。v 钻孔分布。在钻孔分布。在2321溜子道和防火巷注胶时，利用前期溜子道和防火巷注胶时，利用前期的注浆钻孔，由停采线外侧沿溜子道向里依次注胶，每的注浆钻孔，由停采线外侧沿溜子道向里依次

36、注胶，每次注次注46个钻孔。根据钻孔的布置密度和凝胶范围，要个钻孔。根据钻孔的布置密度和凝胶范围，要保证每个钻孔注胶量不小于保证每个钻孔注胶量不小于12m3。注凝胶钻孔布置。注凝胶钻孔布置如图如图4-6-6所示。所示。 图图4-6-6 注凝胶钻孔布置图注凝胶钻孔布置图 v3）应用效果）应用效果v1994年年12月至月至1995年年1月，先后在月，先后在2321溜溜子道、防火巷注凝胶子道、防火巷注凝胶100余个孔，注凝胶余个孔，注凝胶120m3。首次注胶后，监测取样点的。首次注胶后，监测取样点的CO深度逐深度逐渐下降，直到下降为零；回风流温度由注胶前的渐下降，直到下降为零；回风流温度由注胶前的2

37、9降到降到24。在正常供风条件下，加强监测。在正常供风条件下，加强监测，自注凝胶后从未查到，自注凝胶后从未查到CO气体成分。气体成分。1995年年2月恢复了正常掘进生产，达到了较为理想的防治月恢复了正常掘进生产，达到了较为理想的防治效果。效果。 三、稠化砂浆防灭火技术三、稠化砂浆防灭火技术v 我国西北部地区地表缺土少水，山砂资源相当丰富，采用常规我国西北部地区地表缺土少水，山砂资源相当丰富，采用常规的黄泥注浆防灭火技术面临困难，注砂灭火技术却正好可以利的黄泥注浆防灭火技术面临困难，注砂灭火技术却正好可以利用这些资源在这些特殊地区发挥灭火的功能，但在矿井灭火实用这些资源在这些特殊地区发挥灭火的功

38、能，但在矿井灭火实践中发现，普通的注砂方法需水量大、易脱水、易沉淀、易磨践中发现，普通的注砂方法需水量大、易脱水、易沉淀、易磨损管路。损管路。v 为克服上述缺陷，作者领导的课题组开发了一种防治矿井火灾为克服上述缺陷，作者领导的课题组开发了一种防治矿井火灾制浆用的特殊凝胶制浆用的特殊凝胶KDC悬砂稠化剂，丰富了我国现有的悬砂稠化剂，丰富了我国现有的矿井灭火技术。矿井灭火技术。v 1、稠化剂材料及其性质、稠化剂材料及其性质v 稠化砂浆防灭火技术所选用的稠化砂浆防灭火技术所选用的KDC型稠化剂由天然高分子材型稠化剂由天然高分子材料制成，是从天然植物中提取出来的多糖聚合物，其分子结构料制成，是从天然植

39、物中提取出来的多糖聚合物，其分子结构是甘露糖醛酸（是甘露糖醛酸（-1. 4-D Mannuronic acid）与古罗糖）与古罗糖醛酸醛酸(-.4-L Guluronic acid)构成，在线性分子链中呈不构成，在线性分子链中呈不规则的嵌段性排列。该添加剂亲水性极强，溶于水后呈黏稠状规则的嵌段性排列。该添加剂亲水性极强，溶于水后呈黏稠状胶液，含有一价盐（胶液，含有一价盐（Na+，K+，NH4+）、镁盐、汞盐及其）、镁盐、汞盐及其它一些衍生物。它一些衍生物。v KDC型稠化剂所选取的材料特性突出：（型稠化剂所选取的材料特性突出：（1）在水中形）在水中形成的三维网状结构和高粘度特性可以悬浮固相物质

40、制成成的三维网状结构和高粘度特性可以悬浮固相物质制成复合浆体，在水溶液中的溶解性随复合浆体，在水溶液中的溶解性随pH值的增大而增加，值的增大而增加，在在pH值为值为5.87.5之间的水溶液为均匀透明液体，粘之间的水溶液为均匀透明液体，粘度随度随pH的变化成一倒钟形曲线，在的变化成一倒钟形曲线，在pH7时粘度最大；时粘度最大；（2）具有屈服假塑性流体特性，在低剪切速率）具有屈服假塑性流体特性，在低剪切速率(620-1)下，能达到的粘度为下，能达到的粘度为0.332.94 Pas；在；在0.4%的水溶液浓度条件下，屈服应力约为的水溶液浓度条件下，屈服应力约为510，其粘度是水的，其粘度是水的150

41、0多倍；（多倍；（3）无毒无味无害，不污）无毒无味无害，不污染环境，且使用成本低廉；（染环境，且使用成本低廉；（4）砂浆稳定，悬浮时间长）砂浆稳定，悬浮时间长。在静止状态下，水砂质量比为。在静止状态下，水砂质量比为2 1的砂浆悬浮时间大的砂浆悬浮时间大于于48h。 v 2、稠化砂浆灭火技术特性、稠化砂浆灭火技术特性v 稠化砂浆防灭火技术是在原有注砂灭火的技术上，在砂稠化砂浆防灭火技术是在原有注砂灭火的技术上，在砂浆中添入天然高分子材料制成的稠化剂，通过加砂搅拌浆中添入天然高分子材料制成的稠化剂，通过加砂搅拌得到稠化砂浆，利用槽车将其运输至井下，然后通过移得到稠化砂浆，利用槽车将其运输至井下，然

42、后通过移动式注浆系统喷射到自燃发火火煤层表面，通过覆盖煤动式注浆系统喷射到自燃发火火煤层表面，通过覆盖煤层，隔绝氧气，达到灭火效果。层，隔绝氧气，达到灭火效果。v 该技术较传统灭火技术相比：（该技术较传统灭火技术相比：（1）将砂泥悬浮，提高砂）将砂泥悬浮，提高砂了浆粘度，增加了砂量，减小了水砂比；（了浆粘度，增加了砂量，减小了水砂比；（2）由于砂子）由于砂子悬浮在管道中，且泥浆又有较高的粘度，能极大地降低悬浮在管道中，且泥浆又有较高的粘度，能极大地降低砂浆对管路的磨损；（砂浆对管路的磨损；（3）水溶液具有成膜特性，使砂浆）水溶液具有成膜特性，使砂浆成为连续密实的覆盖层，注入采空区后能够有效覆盖

43、遗成为连续密实的覆盖层，注入采空区后能够有效覆盖遗煤，隔绝浮煤与氧气的接触；（煤，隔绝浮煤与氧气的接触；（4）砂浆中的山砂可捕获）砂浆中的山砂可捕获煤炭自燃过程中生成的自由基，从而阻断煤的低温氧化煤炭自燃过程中生成的自由基，从而阻断煤的低温氧化过程，具有较强的防灭火作用。过程，具有较强的防灭火作用。v 图图4-6-7为采用神东矿区的山砂在实验室制出稠化砂浆为采用神东矿区的山砂在实验室制出稠化砂浆，该稠化砂浆流动性较好、不堵管、堵漏隔氧效果好。，该稠化砂浆流动性较好、不堵管、堵漏隔氧效果好。 （a）制备过程中的稠化砂浆）制备过程中的稠化砂浆 (b)制备好的稠化砂浆制备好的稠化砂浆图图4-6-7

44、实验室制出的稠化砂浆实验室制出的稠化砂浆v 3、悬稠砂浆技术参数、悬稠砂浆技术参数v (1)粘度粘度v 粘度是一个很重要的参数，它影响着稠化砂浆在管道内的流动粘度是一个很重要的参数，它影响着稠化砂浆在管道内的流动特性。经过实验室的不断试验和改进以及灭现场的实践证实，特性。经过实验室的不断试验和改进以及灭现场的实践证实，稠化砂浆在低剪切速率稠化砂浆在低剪切速率(620-1)下，能达到的粘度为下，能达到的粘度为0.332.94 Pas；在高剪切速率；在高剪切速率(500 s-1)下的表面粘下的表面粘度度824h三相泡沫产生量300900 m3/h水灰质量比1:14:1发泡剂用量0.2%0.5%v

45、2、防治一般采空区煤炭自燃、防治一般采空区煤炭自燃v 采空区如果封闭不严，必然会存在一定的漏风，这就为采空区如果封闭不严，必然会存在一定的漏风，这就为采空区浮煤的自然发火提供了必要的条件。采用注三相采空区浮煤的自然发火提供了必要的条件。采用注三相泡沫的措施，能使浆液短时间内大面积地覆盖煤体、封泡沫的措施，能使浆液短时间内大面积地覆盖煤体、封堵煤体裂隙，有效地防治煤炭自燃。堵煤体裂隙，有效地防治煤炭自燃。v 1）在姚桥煤矿中的应用）在姚桥煤矿中的应用v （1）矿井概况）矿井概况v 姚桥煤矿位于江苏省沛县境内，为特大型现代化矿井，姚桥煤矿位于江苏省沛县境内，为特大型现代化矿井，目前矿井实际产量达目

46、前矿井实际产量达340万万t/a。开采煤层为易燃发火。开采煤层为易燃发火煤层，矿井自然发火危险等级为煤层，矿井自然发火危险等级为级，自然发火期级，自然发火期13个月。如个月。如 7361工作面在掘进期间就曾出现多处自然工作面在掘进期间就曾出现多处自然发火，若发生火灾，可能会侵袭发火，若发生火灾，可能会侵袭650轨道、皮带大巷轨道、皮带大巷，对全矿井安全生产构成严重威胁。，对全矿井安全生产构成严重威胁。v （2）工艺过程）工艺过程v 由于姚桥煤矿注浆站的注浆量不能控制其流量大小，进由于姚桥煤矿注浆站的注浆量不能控制其流量大小，进入注浆管路中的浆液量非常大，约为入注浆管路中的浆液量非常大，约为50

47、60m3/h；大；大大超过了注三相泡沫所需浆液量的范围，因此如果采用大超过了注三相泡沫所需浆液量的范围，因此如果采用在井上加发泡剂，势必造成发泡剂的浪费。因此在注浆在井上加发泡剂，势必造成发泡剂的浪费。因此在注浆管路系统上接入分流管路，注三相泡沫需要的注浆量由管路系统上接入分流管路，注三相泡沫需要的注浆量由注浆管上的截止阀和压力表来控制在注浆管上的截止阀和压力表来控制在15m3/h左右，其左右，其它浆液可通过分流管路直接注入到别的采空区进行防灭它浆液可通过分流管路直接注入到别的采空区进行防灭火。井下发泡器附近用螺杆泵将发泡药剂按比例定量添火。井下发泡器附近用螺杆泵将发泡药剂按比例定量添加到管路

48、里，再用氮气发泡后加注到采空区中。气相采加到管路里，再用氮气发泡后加注到采空区中。气相采用氮气，空气进口压力用氮气，空气进口压力0.8MPa，氮气出口压力约，氮气出口压力约0.5 MPa，温度，温度43.5，氮气纯度为，氮气纯度为9899。 v （3）应用效果）应用效果v 在姚桥矿应用产生的粉煤灰三相泡沫如图在姚桥矿应用产生的粉煤灰三相泡沫如图4-7-26和和4-7-27所示。所示。v 姚桥煤矿注三相泡沫的水灰比约为姚桥煤矿注三相泡沫的水灰比约为3:1，到达试验点的压，到达试验点的压力为力为0.2MPa，发泡效果良好，泡沫稳定细腻，发泡倍，发泡效果良好，泡沫稳定细腻，发泡倍数数30倍左右，泡沫

49、稳定时间倍左右，泡沫稳定时间8个小时，注三相泡沫后，个小时，注三相泡沫后，采空区内的一氧化碳浓度明显降低。采空区内的一氧化碳浓度明显降低。 图图4-7-26 喷涌出来的粉煤灰三相泡沫喷涌出来的粉煤灰三相泡沫 图图4-7-27 三相泡沫开始堆积三相泡沫开始堆积v3、在倾斜俯采综放工作面采空区中的应用、在倾斜俯采综放工作面采空区中的应用v对于倾斜俯采综放工作面，如果采用预防性注浆对于倾斜俯采综放工作面，如果采用预防性注浆来防治采空区煤炭自燃，浆液就会顺着冲刷形成来防治采空区煤炭自燃，浆液就会顺着冲刷形成的小沟流向地势低洼区和工作面，不仅起不到防的小沟流向地势低洼区和工作面，不仅起不到防灭火效果，而

50、且破坏井下环境，严重影响工作面灭火效果，而且破坏井下环境，严重影响工作面的正常生产。而采用注三相泡沫技术效果相当显的正常生产。而采用注三相泡沫技术效果相当显著，著，6001000m3/h的大流量三相泡沫在短的大流量三相泡沫在短时间内就能充满整个采空区，由于三相泡沫质量时间内就能充满整个采空区，由于三相泡沫质量轻，能够向高处堆积，破灭后产生的泥浆也会很轻，能够向高处堆积，破灭后产生的泥浆也会很好地覆盖在煤体上，而不会回流到开采工作面，好地覆盖在煤体上，而不会回流到开采工作面，因而不会给生产带来任何不良影响。因而不会给生产带来任何不良影响。 v辽宁铁法煤业集团大兴煤矿辽宁铁法煤业集团大兴煤矿N27

51、03综放工作面综放工作面煤炭自燃的防治，充分证明了该项技术在治理倾煤炭自燃的防治，充分证明了该项技术在治理倾斜俯采综放工作面采空区煤炭自燃方面的有效性斜俯采综放工作面采空区煤炭自燃方面的有效性。目前，该矿已把三相泡沫技术作为日常生产防。目前，该矿已把三相泡沫技术作为日常生产防止煤炭自然发火的一个主要手段。具体方式是在止煤炭自然发火的一个主要手段。具体方式是在开采的过程中，工作面每向前推进开采的过程中，工作面每向前推进40米，就在米，就在顺槽预埋一根注三相泡沫的管子，采取边采边注顺槽预埋一根注三相泡沫的管子，采取边采边注三相泡沫的方式防治煤炭自燃，取得了良好的效三相泡沫的方式防治煤炭自燃，取得了

52、良好的效果。果。 v 1）工作面概况）工作面概况v 大兴矿位于东北地区，是一座年设计生产能力为大兴矿位于东北地区，是一座年设计生产能力为380万万吨的特大型矿井。该矿目前开采的吨的特大型矿井。该矿目前开采的N2703综放工作面位综放工作面位于北二采区中部，工作面回顺长于北二采区中部，工作面回顺长1431米，运顺长米，运顺长1411米，倾斜宽米，倾斜宽160米，工作面面积米，工作面面积227360平方米。煤层平方米。煤层以气煤为主，煤层厚度以气煤为主，煤层厚度5.609.88米，一般煤厚米，一般煤厚7.81米，整个工作面设计回采率为米，整个工作面设计回采率为85%，采区设计回采率为，采区设计回采

53、率为75.14%。煤层倾角为。煤层倾角为1525度，工作面小断层构造度，工作面小断层构造多，裂隙较发育，漏风较严重。煤层属于易自燃煤层，多，裂隙较发育，漏风较严重。煤层属于易自燃煤层，自然发火期为自然发火期为13个月，最短为个月，最短为18天，该工作面周围与天，该工作面周围与四个采空区相连，自然发火情况相当严重。四个采空区相连，自然发火情况相当严重。 v 2）应用过程）应用过程v N2703综放工作面于综放工作面于2004年年9月月22日开始开采，工作日开始开采，工作面采空区于面采空区于10月月25日起开始出现大量日起开始出现大量CO，26日开始出日开始出现现C2H4，情况十分危急，此时工作面

54、推进了，情况十分危急，此时工作面推进了90多米，无多米，无法准确判断出高温火源点的位置。该矿决定采用注三相法准确判断出高温火源点的位置。该矿决定采用注三相泡沫来防治采空区的煤炭自燃，以黄泥作为固相，井下泡沫来防治采空区的煤炭自燃，以黄泥作为固相，井下抽到地面来的废水作为液相。配制的浆液灰水比（质量抽到地面来的废水作为液相。配制的浆液灰水比（质量比）大约为比）大约为1:4，浆液每小时流量控制在，浆液每小时流量控制在1520m3/h，气量为，气量为600m3/h，发泡剂为浆液量的，发泡剂为浆液量的0.5%（质量（质量百分比）。由于该工作面是倾斜煤层的俯采，注三相泡百分比）。由于该工作面是倾斜煤层的

55、俯采，注三相泡沫的地点离工作面比离运顺近的多，因此三相泡沫容易沫的地点离工作面比离运顺近的多，因此三相泡沫容易先从回风顺槽的后三角点喷涌而出，因此在下图中离工先从回风顺槽的后三角点喷涌而出，因此在下图中离工作面大约作面大约10米处的采空区内先注沙形成一道沙墙；并于米处的采空区内先注沙形成一道沙墙；并于10月月30号开始大量注三相泡沫，连续注了号开始大量注三相泡沫，连续注了7天。图天。图4-7-28为其三相泡沫地点及泡沫扩散示意图。为其三相泡沫地点及泡沫扩散示意图。回顺AA1顶板2030m 10m三相泡沫流动方向4inch管路运顺平面图A-A1剖面图出口窒息带综采支架采空区注砂管路砂墙三相泡沫管

56、路图图4-7-28 三相泡沫灌注点及扩散示意图三相泡沫灌注点及扩散示意图 v 3）应用效果）应用效果v 注三相泡沫情况注三相泡沫情况v N2703综放工作面采空区从综放工作面采空区从10月月30号到号到11月月5号，连号，连续注了续注了7天的三相泡沫，共向采空区中注黄泥约天的三相泡沫，共向采空区中注黄泥约672吨，吨，废水约废水约2600吨，但是浆液几乎没有从采空区流出。吨，但是浆液几乎没有从采空区流出。10月月5号上午，可以从综放工作面支架后采空区各个地方的号上午，可以从综放工作面支架后采空区各个地方的煤体裂隙中看到了三相泡沫扩散出来，说明三相泡沫均煤体裂隙中看到了三相泡沫扩散出来，说明三相

57、泡沫均匀充满了整个采空区，并进入了煤体的裂隙和漏风通道匀充满了整个采空区，并进入了煤体的裂隙和漏风通道，有效地包裹了整个采空区低、高处的浮煤，封堵了采，有效地包裹了整个采空区低、高处的浮煤，封堵了采空区的煤体裂隙，有效地控制了采空区内的高温火源点空区的煤体裂隙，有效地控制了采空区内的高温火源点。v 取样孔参数变化情况取样孔参数变化情况v 采用三相泡沫防治技术以后，采用三相泡沫防治技术以后，N2703综放工作面采空区综放工作面采空区的高温火源点得到了有效地控制，回风巷道和采空区的高温火源点得到了有效地控制，回风巷道和采空区CO浓度变化情况如图所示。浓度变化情况如图所示。v 由图中可以看出，从开始

58、注三相泡沫以来，回风巷和采由图中可以看出，从开始注三相泡沫以来，回风巷和采空区内的空区内的CO浓度显著降低，采空区的隐蔽高温火源点得浓度显著降低，采空区的隐蔽高温火源点得到了有效的控制。三相泡沫在大兴矿的成功应用表明，到了有效的控制。三相泡沫在大兴矿的成功应用表明，三相泡沫不仅适用于扑救倾斜俯采综放工作面采空区的三相泡沫不仅适用于扑救倾斜俯采综放工作面采空区的火灾，而且对位置无法准确探测的隐蔽火源，防灭火效火灾，而且对位置无法准确探测的隐蔽火源，防灭火效果也十分显著。果也十分显著。 05101520253010月2510月2610月2710月2810月2910月3010月3111月111月21

59、1月311月411月5浓度（ppm）日期 010020030040050060070080010月2510月2610月2710月2810月2910月3010月3111月111月211月311月411月5浓度（ppm）日期 （a）回风巷道）回风巷道CO变化变化 （b）采空区）采空区CO变化变化图图4-7-29注三相泡沫后气体变化趋势（图中直立线位置代表开始注三相泡沫的日期）注三相泡沫后气体变化趋势（图中直立线位置代表开始注三相泡沫的日期）v 4、在特大型火区中的应用、在特大型火区中的应用v 2003年年10月月24日，宁夏煤业集团白芨沟煤矿发生特大日，宁夏煤业集团白芨沟煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，

60、并引发了大面积的采空区火灾，最终导瓦斯爆炸事故，并引发了大面积的采空区火灾，最终导致全矿井封闭，井下无法进行任何灭火工作。如果采用致全矿井封闭，井下无法进行任何灭火工作。如果采用地面打钻注浆方式，浆液在井下不能均匀分散，很可能地面打钻注浆方式，浆液在井下不能均匀分散，很可能沿着一些巷道流失并淹掉工作面，在恢复生产时发生溃沿着一些巷道流失并淹掉工作面，在恢复生产时发生溃浆现象；同时浆液难以达到高位火源点，起不到灭火效浆现象；同时浆液难以达到高位火源点，起不到灭火效果。如果采用注凝胶，一方面大面积采空区用凝胶灭火果。如果采用注凝胶，一方面大面积采空区用凝胶灭火不现实；另一方面若从地面钻孔注凝胶，凝