煤炭自燃是煤炭开采过程中的主要灾害之一。为了防治井下煤炭自燃,煤层注水、采空区灌浆、注惰性气体、喷洒阻化剂等技术在国内外被广泛应用。近年来,凝胶、三相泡沫等新型防灭火技术逐渐被采用,取得良好的效果。
泡沫凝胶材料具有凝胶材料和三相泡沫材料的优点,相比于单独的凝胶和三相泡沫材料成本大大降低。泡沫凝胶的泡沫壁是在交联剂和胶凝剂共同作用下形成的,呈固态凝胶状态,具有较强的稳定性;泡沫凝胶液相为水,气相为惰性气体,泡沫可以快速覆盖采空区遗煤.利用水的吸热性和惰性气体的窒息性达到降温和隔绝氧气的作用,且泡沫凝胶良好的稳定性,使其拥有更好的防灭火特点;泡沫凝胶能对采空区和煤体中的空隙和裂隙进行封堵,且当其中的泡沫破灭后,泡沫中的凝胶能继续发挥覆盖和封堵作用,使其具有良好的封堵性能。
泡沫凝胶材料结合了三相泡沫和凝胶各自的优点,具有成本低、效率高、稳定性好等特点,具有优良的防灭火和封堵性能。泡沫凝胶材料对采空区自燃抑制效果较好,为井下的安全生产提供了保障。