项目简介

煤自燃对矿井的安全生产有着严重的威胁。据统计，煤炭自燃引起的火灾占矿井火灾总数的85%~90%。我国北方7省煤层露头火区面积有720 km2，已累计烧毁煤量42亿吨，目前仍以每年烧毁5000~6000万吨煤的速度发展。为有效防控煤炭自燃，国内专家与研究人员通过努力，研究开发了多项技术，例如灌浆、喷洒阻化剂、泡沫灭火、凝胶材料等方法。然而，传统水基泡沫、三相泡沫等材料易破裂保水耐热性能差、长期覆盖隔氧效果不好，持续防火难以满足现场要求。陕北和内蒙区域的煤层具有埋藏浅、多层赋存且层间距小等特征，地表受采动影响而发育的裂隙容易与采空区形成漏风通道，加剧采空区内低氧气体产生及其向工作面运移；同时负压通风促进采空区内低氧气体向工作面运移，造成工作面低氧进而引发事故。目前近距离浅埋煤层群煤矿企业尚未找到一种针对大面积采空区堵漏风效果好、价格低廉、施工便捷、适宜大规模采用的防火充填材料。针对这一情况，结合煤气化灰渣自身的特点，将其制备成凝胶泡沫作为矿井防火材料，同时解决气化灰渣大量堆积的问题，促进经济社会发展全面绿色转型，降低碳排放，改善环境质量。

本项目拟从煤制油气化灰渣凝胶泡沫发泡剂选型研究、煤制油气化灰渣凝胶泡沫制备与特性研究和煤制油气化灰渣凝胶泡沫的性能研究三个方面出发，最终通过煤自燃程序升温实验研究所选材料的阻化效果。

成果应用

本项目研究成果可用于各类煤矿防灭火设计，本项目完成后可以形成一套适合陕北矿区的煤制油气化灰渣凝胶泡沫防灭火材料，研究成果可以显著提高陕北地区煤矿的防灾抗灾能力，充分体现“预防为主”和“以人为本”的煤矿安全生产要求，有效控制和减少煤自燃火灾事故的发生，减少煤炭资源的损失，降低化工煤渣对环境的破坏与污染。

该项目产业化效果良好，已经在多个矿井进行现场试验，研究材料供应有保障。项目负责人先后主持研发了无机固化泡沫充填材料、气化渣复合凝胶防灭火材料、风积沙与煤基固废膏体材料等，在神东集团、陕煤集团、兖矿集团等煤炭企业推广使用。

合作方式

1.直接将项目研发材料配套相应的灭火设备和技术出售，为企业提供技术服务和产品应用；

2.以融资方式吸引企业投入研发，采用校企合作方式实现成果互享。

负责人：高平强15667822277