三相泡沫是由固态可燃物粉煤灰或黄泥、液态水、气态氮气或二氧化碳等三相组成,并用发泡剂发泡而形成为三相泡沫。本矿主要以灭火、降温为目的,只采用两相即水和氮气,将所形成的两相泡沫充入火区并堆积和滞留在其中,从而取得了灭火、降温的预期效果。按习惯叫法,以下仍称为三相泡沫。
①三相泡沫灌注范围及注入量
外灾区除主、副斜井和立风井外,所有巷道和硐室均列为三相泡沫的灌注区。经计算,需灌注三相泡沫的空间体积为63953m3,灌注期间泡沫损耗量取40%,则三相泡沫灌注总量为89500m3。
① 三相泡沫发泡用水量、发泡剂量和氮气量
供水能力及总供水量:设计灌注时间为15h,发泡倍数取25,则供水能力为89500÷15÷25=240m3/h;设计采用两套独立系统灌注,则每套系统供水能力为120 m3/h;总供水量为240×15=3600m3。
发泡剂量和添加剂泵:发泡剂按供水量的1%添加,其容重按1000Kg/m3计算,则发泡剂量为2400Kg/h,而发泡剂总量为2400×15=36000Kg。添加剂泵额定流量为400Kg/h,则每套系统需配备的添加剂泵数量3台,两套系统共需6台。
氮气量:氮气用于三相泡沫的起泡并作为向井下输送的载体。每套系统所需氮气量为3000 m3/h,两套系统共需6000m3/h。
② 发泡器及其数量
发泡用清水、发泡剂和氮气在发泡器内充分进行混合和搅拌而形成三相泡沫。每套系统设计配置6台发泡器,两套系统共12台。每台发泡器内注入的氮气量为500 m3/h,供水量为20 m3/h,发泡剂量为400 Kg/h,三者经混合、搅拌后发泡,每台发泡器发泡能力可达89500÷2÷6÷15=494.2 m3/h。三相泡沫是以氮气作为载体,并靠水泵和添加剂泵的压力及输氮压力的作用下分别通过两套瓦斯抽放管路输送至井下,能够起到灭火和降温的双重作用。
③ 三相泡沫实际灌注情况
三相泡沫分别通过地面瓦斯抽放站的两个抽放管路系统灌注的,3月16日14时30分起开始灌注,至3月23日 11时40分停止灌注。每个系统配置水泵两台,每台水泵的流量为40 m3/h;添加剂泵3台,每台输送能力为1.3桶/h,每桶200Kg;发泡器4台;制氮机两台,每台供氮600~700 m3/h。累计灌注发泡剂114.4t,其单价为 26000 元/t。
关键词:灭火火灾煤矿