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煤炭自燃引发的火灾是煤矿生产过程中常见的内因火灾,造成各类灾害事故,严重制约着煤炭产业的发展。目前,对于采空区火灾的防治技术多为注浆、注氮、注凝胶、注泡沫、阻化剂等,虽然具有良好的防灭火效果,但也存在一定的不足。本文针对采空区自燃火灾的特点,系统分析了传统的防灭火技术的不足,提出利用气溶胶防灭火技术防治采空区自燃火灾的思路,并进行了超细固体颗粒气溶胶火灾防治技术的基础实验研究,为煤自燃防治提供了新的途径。经过比较多种材料后,发现磷酸盐在煤的高温反应阶段可以有效阻化煤的氧化反应,此外,氯化盐能够在煤低温氧化阶段高效阻化煤的氧化反应,延长煤的自然发火期;并且,当两种材料协同作用于煤时,具有高效的阻化与灭火性能。防灭火材料筛选实验结果表明:NH4H2PO4与MgCl2能起到高效的协同抑制煤氧化的作用,增加煤与氧气反应的活化能;高温燃烧阶段380℃以上,NH4H2PO4/MgCl2（4:1）作为最佳的抑制比例,又能够使氧化最大温度点向后延时;此外,MgCl2和NH4H2PO4分别在中低温阶段和高温阶段发挥最好的抑制效果;同时,NH4H2PO4/MgCl2（4:1）可以使煤在氧化过程中的的含氧官能团大幅度减少,并且能够抑制煤的受热分解作用,在氧化过程中NH4H2PO4/MgCl2（4:1）可以起到阻止煤大分子中的支链发生断裂的抑制作用,即能够高效地抑制煤的氧化反应。通过气溶胶固体材料的筛选实验之后,确定了最佳的防灭火材料以及最优的协同阻化配比,并以此配比制备符合要求的超细固体粉末。制备实验中采用正交试验法研究分析了多种添加剂以及转速对于研磨效果的影响,实验结果发现:球磨机转速在300-400 r/min时,得到的干粉颗粒粒径与松密度较小,当转速继续升高,其粒径与松密度急剧增大,转速过快不仅无法改善研磨效果,而且还会使无机盐压实导致颗粒粒径变大,因此,确定球磨机的转速对于制备超细干粉极其重要。其次,通过添加不同的惰性添加剂,使得超细干粉同时获得了最佳的流动性与最小的粒径。并通过正交实验确定了最佳的研磨参数:滑石粉2.5%,绢云母3%,活性白土2%,白炭黑1%,硬脂酸钙2.5%,转速450 r/min。研磨后的固体干粉经过含氢硅油的表面改性,使其表面极性部分变成非极性,从而降低其吸水性,延长干粉的有效期,并提高干粉在空气中的悬浮性,进而改善其灭火性能。经过物理模拟实验验证了该材料的防灭火效果,由实验结果可知气溶胶灭火剂相对于纯N2具有较高的灭火效率,尤其当煤温低于200℃,气溶胶灭火效率比纯N2更高。当煤温低于100℃时,煤样中心温度基本不随纯N2释放压力的增加而改变;然而,在低温范围内,随着气溶胶释放压力的增加,气溶胶使煤温降低速率加快。此外,气溶胶经过曲线运动熄灭了火区,表明气溶胶具有绕过障碍物后高效的灭火效果。