煤矿凝胶防灭火技术的特点

凝胶防灭火技术是煤矿上常用的一种技术，在预防矿井特殊区域的火灾事故上具有比较突出的技术优势。

其主要有以下特点：

①吸热降温作用。凝胶的生成过程是一种吸收大量的热的水解反应，吸热量一般为4.2MJ/m3。凝胶由于其含水量较高的特点，能够有效粘结散煤，粘结后的散煤体中含水量也高达15%。一旦煤温上升，凝胶中含有的水分吸收大量的热而蒸发，从而达到吸热降温的作用。

②堵漏风。凝胶的流动性和渗透性优良，这种特性使得凝胶对煤层裂隙的渗透性较高，从而起到堵漏风作用。凝胶成胶后，其具有很高的胶结性能，将散煤体粘结成一个整体，从而封闭了煤中孔隙，有效避免了空气深入到煤体中，同时，凝胶本身具有良好的稳定性和可塑性，静剪切应力能够达到2000pa，因此，凝胶可以用来长期隔绝氧气。

③阻化作用。凝胶的阻化性能优良，因为其中含有Na2SiO3和NH4HCO3两种物质自身就是阻化剂，凝胶流动性好，能大面积包裹煤体，阻止了煤炭与氧气的进一步接触，抑制了煤的氧化作用，从而起到阻化作用。

④渗透性好。凝胶在成胶前是近视于水的液体，具有很好流动性。通过试验可以证明，凝胶对于散煤的渗透率很好，胶结效果比较显著。

⑤良好的稳定性。凝胶的性质稳定，由于井下的湿度较高，通常情况下，凝胶不会较为直接暴露在空气中，就能持续很长时间维持原来的状态。

徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液（JTF-I）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。

参考文献：

[1]范超男.多漏风综放工作面采空区风流规律研究[D].辽宁工程技术大学,2014.