[發明專利]一種滅火組合物、其用途及滅火方法

在審

• 申請號: 201410095386.9
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104001298A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 姚平;徐國華;王洪武;宋文義;周連春;吳永才;張補明;李曉春;祁正飛;梁強強;郝海義;張治國;陳圣賀
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;神華烏海能源有限責任公司;內蒙古科技大學
• 主分類號: A62D1/00
• 分類號: A62D1/00;E21F5/06
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;崔華

技術領域

本發明涉及對煤礦采空區進行滅火的領域。

背景技術

煤礦的采空區由于沒有及時封閉或是封閉不嚴會不斷有風漏入，導致煤炭不斷氧化，產生熱量，當熱量達到一定程度時便會引起煤炭自燃，此時便需要對發生煤炭自燃的采空區進行滅火。目前常用的滅火方式為灌漿滅火，即將黃土或粘土與水等按一定比例混合并制成漿液后，通過灌漿滅火系統輸送至自燃區，對自燃的煤炭、煤矸石等形成包裹、隔絕空氣，從而達到滅火的目的。

由于滅火用的漿液需要滿足一定的粒度才能產生較好的效果，而采用黃土或粘土制漿一方面浪費土地資源，破壞環境，一方面粒度難以滿足要求，需進行大量的破碎研磨，費時費力，同時制成的漿液含量難以控制，滅火性能不夠穩定。目前也有一些礦區采用其他替代材料進行滅火，例如采用頁巖、矸石和選礦廠尾礦等，但這些材料均需要破碎工藝對原料進行加工，非常地麻煩，并且對巖石的破碎一般要占用選礦廠耗能的40%以上，破碎既費電又費機器。另外，由于原煤中含有多種雜元素，在燃燒時會生成SO₂、SO₃、H₂S、CO₂等酸性氣體，即便自燃區域的火勢被最終撲滅，生成的這些有毒氣體也會蓄積或溢出，對煤礦工作人員或大氣造成不利影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種滅火組合物，其用途以及對采空區煤炭自燃進行滅火的方法，減少對黃土或粘土的使用、降低對漿液處理的工作量，同時能夠對煤炭燃燒產生的酸性氣體進行固化。

為實現上述目的，本發明采取了如下的技術方案：

本發明提供了一種滅火組合物，所述組合物包括：滅火粉末和水，所述滅火粉末與水的重量比為1:0.8-1.2（例如1:0.85、1:0.90、1:0.95、1:1.05、1:1.10、1:1.15）；其中所述滅火粉末由如下物質組成：3-7重量份的硅鈣渣（例如4、4.5、5、5.5、6、6.5重量份）、1-3重量份的粉煤灰（例如1.5、2、2.5重量份）、1-3重量份的脫硫石膏（例如1.5、2、2.5重量份）和0.5-1.5重量份的水泥（例如0.7、0.9、1.2、1.4重量份）。

優選地，所述滅火粉末包括4-6重量份的硅鈣渣、1.5-2.5重量份的粉煤灰、1.5-2.5重量份的脫硫石膏和0.8-1.3重量份的水泥。進一步優選地，所述滅火粉末包括5重量份的硅鈣渣、2重量份的粉煤灰、2重量份的脫硫石膏和1重量份的水泥。

優選地，所述硅鈣渣、粉煤灰、脫硫石膏和水泥的粒度小于等于2mm，例如小于等于1.8mm、1.5mm、1.2mm、1.0mm、0.9mm或0.7mm。

本發明還提供了一種對采空區煤炭自燃進行滅火的方法，所述方法包括：

（1）將3-7重量份的硅鈣渣、1-3重量份的粉煤灰、1-3重量份的脫硫石膏和0.5-1.5重量份的水泥組成的滅火粉末與水按1:0.8-1.2的重量比混合攪拌，制成滅火漿液；

（2）將步驟（1）制成的所述滅火漿液注入或噴灑至有滅火需要的采空區進行灌漿滅火。由于本發明采用的制漿原料大部分都是工業廢棄物，因此無需使用黃土或粘土，減少了對土壤資源的消耗，保護了環境；另外，由于本發明采用的制漿原料本身的粒度都很小，因此僅需要簡單地研磨就能滿足要求，節省了大量的人力物力。另外，硅鈣渣中含有的CaO與水反應生成Ca(OH)₂能吸收、中和采空區煤炭燃燒生成的SO₂、SO₃、H₂S、CO₂等酸性氣體，生成CaSO₃、CaSO₄、CaCO₃等產物，減少了這些酸性氣體的危害。

優選地，所述滅火粉末包括4-6重量份的硅鈣渣、1.5-2.5重量份的粉煤灰、1.5-2.5重量份的脫硫石膏和0.8-1.3重量份的水泥。進一步優選地，所述滅火粉末包括5重量份的硅鈣渣、2重量份的粉煤灰、1.5-2.5重量份的脫硫石膏和1重量份的水泥。

優選地，在步驟（1）中，將所述滅火粉末與水按1:1的重量比混合攪拌。

優選地，在進行步驟（1）之前，對所述硅鈣渣、粉煤灰、脫硫石膏和水泥進行研磨，使得所述硅鈣渣、粉煤灰、脫硫石膏和水泥的粒度小于等于2mm，進一步優選所述硅鈣渣、粉煤灰、脫硫石膏和水泥的粒度小于等于1mm。

優選地，在步驟（1）中，在將所述滅火粉末與水混合后先浸泡至少12小時，例如浸泡1天、2天或更久，再進行攪拌。