煤矿火灾防治技术与装备发展现状
煤矿火灾防治包括预防与治理2个方面，经过60余年的发展，在煤自燃预测预报、火区探测、矿井综合防灭火、外因火灾防治及标准体系建设等方面取得了显著进展。
煤自燃基础理论及应用技术
1)在煤自燃倾向性鉴定方面，国内主要采用以色谱动态吸氧法为主的煤自燃倾向性鉴定方法，同时提出了基于氧化动力学测定的煤自燃倾向性判定方法。
2)在煤自然发火期判定方面，主要采用统计比较法和类比法，并对煤最短自然发火期的试验测试分析技术进行了研究。
3)在煤自然发火早期预测预报方面，形成了以CO及其派生指标、C2H4、C2H2为主指标，以链烷比和烯烷比以及温度等为辅助指标的煤自然发火预测预报综合指标体系，提出了我国典型褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤等煤种自然发火标志气体指标优选原则。
4)在煤自然发火监测方面，基于气相色谱分析的火灾束管监测系统抽气距离最长可达10 km以上，开发了井下原位光谱束管监测系统，克服了大范围井田长距离抽气时效性差、系统维护复杂、自动化程度低的难题，实现了井下气样就地检测、数据实时上传、早期预警。此外光纤测温技术在采空区温度监测方面也得到了应用。
矿井综合防灭火技术与装备
现阶段我国开采容易自燃煤层或采用放顶煤方法开采自燃煤层的矿井，普遍建立了以注浆防灭火方法为主的综合防灭火系统，发展了充填堵漏防灭火、均压防灭火、注浆防灭火、惰性气体防灭火、阻化防灭火、高分子材料防灭火、三相泡沫防灭火、燃油惰气及高倍数泡沫灭火等技术装备，各类防灭火技术与装备在煤矿火灾防治领域的应用效果如下所述。
1)充填堵漏防灭火技术可有效应用于填堵漏风通道防治自燃火灾，发展了无机凝胶、胶体泥浆、复合浆体等防灭火材料及专用装备。具有技术易行、价格便宜的特点，但不能完全控制漏风，适用性有限。
2)均压防灭火技术实现了开区均压、闭区均压和联合均压的成功应用，通过改变通风系统内的压力分布，降低了漏风通道两端的压差，减少了漏风，从而抑制和熄灭火区。具有实施费用低、实施方法灵活的特点，可减少有害气体涌入工作面、改善工作环境，但工艺复杂，影响正常生产，工程量较大。
3)注浆防灭火技术形成了以地面固定式制浆系统为主体，以井下固定式和井下移动式注浆系统为辅的体系。地面固定式注浆系统流量可达120 m3/h以上，井下移动式大流量注浆装置流量可达60 m3/h以上，并在注浆材料方面实现了粉煤灰、页岩、矸石等多种材料的拓展。具有材料易选且价格便宜、浆液制备简单、防灭火效果显著等特点，但浆液制备设备体积大、运输管路长、运输管路易堵塞且处理困难、易跑浆并恶化工作面环境。
4)惰性气体防灭火技术以氮气为主，二氧化碳为辅，制氮装置以变压吸附和膜分离为主，相应开发了地面固定式和井下移动式制氮装置;发展了液氮、液态二氧化碳直注式与可控温式灌注防灭火技术并成功应用。具有工艺简单，操作方便，有较好的稀释抑爆作用，有利于矿井恢复生产，但灭火周期长，不能有效消除高温点，易窒息。
5)阻化剂防灭火技术采用喷洒、压注以及气雾阻化等多种方式，在传统常规阻化材料的基础上，先后研发了多种高分子阻化剂。具有工艺简单、阻化效果好的特点，适用于火灾预防，但阻化材料价格昂贵且用量较大、阻化寿命有限，使用地点选择性强。
6)高分子材料防灭火技术主要分为高分子泡沫与高分子胶体，先后应用了包括各类型凝胶、胶体泥浆、聚氨酯类(罗克休、马利散等)等多种高分子材料，并实现了巷道漏风喷涂、裂隙压注及空洞充填的工程应用。具有封堵效果好、用途广泛等优点，但存在价格昂贵、施工复杂等缺点。
7)三相泡沫防灭火技术集固、液、气三相材料的防灭火性能于一体，克服了传统注浆材料向上运移堆积难、包裹覆盖性能差、惰气滞留时间短的难题。具有吸热降温，包裹煤体，隔绝氧气，封堵漏风通道与煤体裂缝等特点，但成本较高。
8)燃油惰气灭火技术与高倍数泡沫灭火技术解决了煤矿井下火灾快速熄灭、快速惰化的技术难题。两者均可用于熄灭煤矿井下火灾，既能阻爆灭火，又可快速惰化火区，起到隔绝、窒息火灾的作用。
矿井外因火灾防治技术与装备
1)矿井外因火灾自动监控技术与装备实现了带式输送机输送带、电缆和硐室火灾的高温监测、烟雾报警等功能。分布式光纤测温系统在煤矿井下带式输送机与电缆火灾监控方面得到了应用，但无法直接测量高温点，受环境影响大，效果差。新型阻燃抗静电输送带的广泛应用降低了输送带火灾发生概率。
2)矿井外因火灾自动喷水(粉)灭火系统实现了带式输送机自动灭火、硐室与输送带自动洒水灭火的功能，其应用广泛，但控制范围小，智能化程度低。
煤矿火区探测技术与装备
1)在钻探法探测方面开发了孔内不同高度测温与成孔时孔内气样分析相结合的探测技术。具有可靠度较高，受外部影响较小的特点，但存在工程量较大，费时、费力、成本昂贵等缺陷，性价比低。
2)在物探技术方面开展了磁法、电法在煤火探测领域的探索性研究。采用同位素测氡法大致圈定深度为300～500 m的地下隐蔽火源的水平范围，操作简便，但易受岩石裂隙漏风等因素影响，现场探测工作量较大，探测精度低。物探法在火区探测方面尚属于探索性研究，其中：磁法探测速度快，尤其是航空磁测在短期内能进行大面积测量，但应用条件要求高;高密度电法测点密度大、分辨率高，但受地形影响较大，不能实现对煤矿隐蔽火源的精确定位，难以适应矿井安全生产对隐蔽火源的防控需要。
3)在遥感技术方面，采用红外热成像法提取煤火燃烧痕迹，综合地质、采矿等特征信息，初步实现了煤火大范围勘查，可满足煤田火区大比例尺填图，初步实现了煤田火区勘查与煤火的早期预报，但存在成本高、操作复杂等缺点。
（来源：《煤炭科学技术》|作者梁云涛，候贤军，罗海珠，等）
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