目前,煤炭自燃是煤矿安全的主要威胁之一。由此引发的火灾会造成人员伤亡和重大财产损失,以及严重的环境污染。近年来,世界煤炭平均年产量已达到约75亿吨。煤炭自燃引起的瓦斯、煤尘爆炸时有发生,每年因煤炭自燃造成的直接经济损失达数十亿美元,而诸如生态环境退化和大气污染等间接损失难以估计。目前防治煤炭自燃的防灭火技术有压力注浆凝胶、注浆泡沫、喷洒抑制剂、惰性气体等。这些技术在煤矿开采火灾防治中发挥了重要作用,但也存在着一些缺陷。例如,惰性气体容易因漏气而扩散,并很容易离开注射区域。凝胶具有低流动性和小范围渗透性。此外,三相泡沫不容易固化,仅在8-12小时内稳定,而有机泡沫价格昂贵且具有放热反应,因此增加引发煤炭自燃的风险。近年来,我国广泛采用综放开采技术和瓦斯抽放技术,造成采空区残煤过多、漏风严重,导致煤炭自燃火灾发生。
徐州吉安研发的普瑞特Ⅰ型防灭火技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。