重点推广项目编号：AQT-3-14

主要完成单位：中国矿业大学

项目内容：

本项目是针对目前我国煤矿防灭火技术和手段存在不足，特别是针对大范围采空区或巷道高冒火灾、采空区隐蔽火源及高位火源、综放及俯采工作面煤炭自燃防治的难题，提出了由粉煤灰（黄泥）、氮气和水组成的三相泡沫防灭火新技术。

研制能使粉煤灰、黄泥高效发泡、稳定时间长并具有阻化煤自燃性能的三相泡沫发泡剂，通过发泡剂降低水的表面张力并改变粉煤灰或黄泥表面的物理化学特性，使之易于黏附在气泡壁上。研制适合矿井注浆和供气条件并方便井下使用的三相泡沫发泡器，发泡器利用文丘里管的流体力学特性，通过流体载面的减小使流速增加而降低静压，从而易吸入气体，并靠气体和浆液本身的动力对气—液—固三相混合液做功，从而形成了高倍数、稳定时间长的三相泡沫。通过实验，研究三相泡沫在多孔介质中的流动特性及防灭火特性；通过在现场的大量应用，建立和完善三相泡沫的制备系统及适应矿井各类防灭火条件的注三相泡沫技术工艺。

三相泡沫充分发挥了粉煤灰（黄泥）、氮气和水的防灭火协同作用，产生量大，覆盖面广，可向高处堆积，较好地充填采空区和巷道高冒区域，能有效扑灭隐蔽地点的火源，提高防灭火的效率，为煤矿防灭火提供一种新的技术手段。

创新点：

1、研制了利用煤矿已有的注浆系统将三相泡沫注入采空区并形成覆盖面广、渗透性强、可向高处堆积、有效防治火灾的三相泡沫新技术。

2、研制了能使粉煤灰、黄泥易于粘附在气泡壁上而形成发泡倍数高、稳定时间长且无毒无害的三相泡沫发泡剂。

3、发明了三相泡沫发泡器。该发泡器利用文丘里管特性，使浆液形成射流并引入气源，在集流器后部产生湍流，使气—液—固充分混合，产生较高倍数的泡沫，再配合利用流体的能量冲击叶轮高速旋转，形成均匀细腻的三相泡沫。发泡装置紧凑，不需另附加动力装置，使用简便，发泡高效、稳定、可靠。

4、提出了地面或停采线打钻、综采支架后插管、沿顺槽采空区埋管及与其它防灭火技术手段（注砂、注凝胶等）相互配合使用等多种注三相泡沫新工艺，并在多个煤矿进行了推广和应用，尤其适合大范围采空区或巷道高冒火灾、采空区隐蔽火源及高位火源、综放及俯采工作面煤炭自燃的防治。

应用情况：

本项目的研究成果先后在表中所列的矿井中得到应用，成功地扑灭了多起采空区火灾、高冒火区以及巷道火灾，还有效地治理了数多个有煤炭自燃隐患综放工作面，保障了矿井的安全开采。特别是在宁夏白芨沟矿和义马耿村矿的灭火救灾中，该成果起到了关键作用，保证了这些工作面的安全生产，取得了显著的经济效益。

应用单位目录：