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矿井粉煤灰基防灭火技术研究进展

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煤炭是我国的主体能源,是国家电力供应安全稳定和经济社会发展的重要保障,但煤炭燃烧发电过程会产生大量的粉煤灰固体废弃物,长期堆放会严重污染土壤、水源、大气等生态环境,但粉煤灰也可作为原材料应用于矿井煤自燃灾害的防治.然而,现阶段粉煤灰在矿井防灭火领域的应用存在少量分散利用、技术含量和附加值较低等不足,当前对于粉煤灰的无害化预处理及防灭火利用规模仍无法满足国家"双碳"目标下对固废资源化利用与绿色矿山建设的相关要求.为进一步推动粉煤灰在矿井煤自燃防治领域的高效、高值及规模化利用,实现以粉煤灰为原料的防灭火材料及技术的快速发展,较全面地总结了粉煤灰浆液、粉煤灰凝胶、粉煤灰泡沫等防灭火技术的原理、分类、最新发展及应用效果;从粉煤灰预处理前端、浆液管路运输中端、防灭火利用末端等方面为出发点,凝练了粉煤灰固废物中有害物质和有价组分的分离、高浓度粉煤灰浆液长距离输送时的沉淀堵管、粉煤灰基防灭火材料在采空区的渗流堆积规律等3个亟待解决的关键问题.为提高粉煤灰固废物对矿井煤自燃的防治效果,满足"双碳"目标下国家对绿色矿山及智能化矿井建设的要求,提出粉煤灰固废在防灭火技术领域"长效防火—协同固碳—智能调控"的发展方向,未来重点围绕低成本长效防灭火的粉煤灰固废基材料、矿化封存CO2与防灭火一体化的粉煤灰防灭火技术、智能化粉煤灰防灭火材料制备及应用系统等方面开展研究,有助于推进粉煤灰工业固废在矿井防灭火领域的高价值、规模化再利用,提高矿井煤自燃的防控能力,保障矿井的安全高效开采.
Research progress on fly ash foundation technology to prevent and control spontaneous combustion of coal in mines

秦波涛、蒋文婕、史全林、徐镱桢、邵旭

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中国矿业大学 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室, 江苏 徐州 221116

中国矿业大学 安全工程学院, 江苏 徐州 221116

中国矿业大学 孙越崎学院, 江苏 徐州 221116

粉煤灰 防灭火 浆体 泡沫 固碳

国家杰出青年科学基金国家自然科学基金青年基金江苏省自然科学基金青年基金

5182540252004278BK20200658

2023

10.13199/j.cnki.cst.2022-2117

煤炭科学技术
煤炭科学研究总院

煤炭科学技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.095
ISSN：0253-2336
年,卷(期)：2023.51(1)
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