矿用高分子灭火材料性能优化及其应用研究探讨

中图分类号：TD311

0 引言

矿井作为高风险工作环境，安全事故频发，特别是矿井火灾，对矿山生产和人员安全构成严重威胁。构建安全的矿井环境，需选用高效灭火材料，确保火灾发生时能迅速有效应对。矿用 PVA 高分子灭火材料因其高效、低成本及环境友好性而广受青睐。然而，该材料在实际应用中仍存在灭火速度慢、使用范围受限等问题。

1 概述矿用 PVA 高分子灭火材料与矿井灭火的挑战

1.1PVA 高分子灭火材料的特性及应用难点

在矿场，其独特特性，使 PVA 高分子消防材料被广泛使用。这类材料因具备良好热稳固性与耐火性，在高温状态能迅速膨胀，生成隔氧层，切断火势的传播通道。于矿场这种高风险环境下，展现特别的重要性。PVA聚合物消防材料的组成变化灵活，可适应不同火灾的规模和特质。诚然，使用此类材料也不无阻碍。生产的每一阶段倾入复杂的元素，比例的精确需要，灭火性能便可能受到干扰。

聚合物材料昂贵的花费使得大范围使用中经费负担不可忽略。在特殊的矿井环境下，物质的运输便捷性急需克服，解决这些使用困难具有达成有效节约矿场扑火的显著价值。

1.2 矿井火灾的特性与灭火难题

不是普通的灾难。其危险性极大，复杂至极。常常发生在那种封闭且空气不流通的地方，烟雾浓厚。火灾的原因也多种多样，电气故障、煤层自燃、外部火源的入侵，种种因素让扑灭它变得异常困难。矿井内火势蔓延迅速，地形复杂更是加剧了灭火难度。传统灭火手段，水灭火方式等，反倒会引发更多的灾难，比如矿井不稳的地质结构，水灾的风险。高温和有毒烟气，常使救援工作几乎不可能。而且，瓦斯泄漏的风险增加了爆炸的可能。火灾的特性多变、复杂，灭火物资必须能迅速应对各种情况，并尽量减少环境的危害，这不仅关系到矿工的生命，更关系到矿井的安全。

2 优化 PVA 高分子灭火材料的批量生产过程

2.1 配方结构的改变及其影响

PVA 高分子灭火材料的性能，非取决于随意地更改什么，而是要观察配方结构有无关键性的作用。材料分子结构的调节，为提高热稳定性和机械强度的核心，并且那些所谓的阻燃性能，仅仅是细节的掌控。单体比例和交联度的调节，方是基础的手段。抗高温的能力加强，保护层的稳定性更好，乃至可以将氧气阻隔开来。那些添加剂的添加，实际上确定了它的灭火效果，不只是表面上可以生成的物体和层面，本质上是它的基础性更改。科学的配方设计，可以让生产成本显著减少，且在利用资源上实现最佳。

2.2 引入新型阻燃剂的理论与实践

高分子灭火材料性能的提升，要在关键环节中引入现代防火添加剂。基体的兼容性及耐热性，在挑选流程中要着重考量防火添加剂。防护层是纳米级防火添加剂在材料界面形成的，紧密致密的。阻燃特性增强中，是氧气与热量隔开的结果。借助磷系或氮系等生态防火添加剂，高温分解中减少有害气体。矿井环境的危害因而减少。显著提高材料的热耐性和阻燃能力，依靠在防火添加剂联合效应与高分子材料的利用。化学结构设计与实验确认的过程，需要裂解物质的稳定性保障，在实际的生产实践中。确保整体功能达致最好，是从而追求的重点。

3 优化后的 PVA 高分子灭火材料效果评价

3.1 优化后的 PVA 高分子灭火材料的实际火源实验

执行改进 PVA 聚合物灭火材料实际火源实验，测评 PVA 运用模拟矿坑实际火源环境，矿坑标准挑选约莫遇见燃料充当火源，煤炭、木料和机具油脂涵盖，改进 PVA 聚合物灭火材料借助采用，灭火速率、成效各异燃烧阶段观察，相较传统含水灭火材料，呈现出更迅速灭火效率改进材料，遏制火苗扩散可以在短暂内。

3.2 对比传统灭火材料的实际效用

灭火科技的进步，体现在 PVA 聚合物这一新材料上。优于传统方式的，是它在实效性上的改进；而表现非凡的，是它在灭火速度及覆盖面积上的突破。基于实验信息的观察，面对同样火源条件时，这一改良成果迅速行动，降低火焰温度，并完成缩短灭火时间的大目标。最有意义的改进，或许在于它含水率低，克服了传统灭火物质普遍存在的水分利用低效问题，大幅削减矿井降落所需的附加反力。

4 优化后的 PVA 高分子灭火材料在矿井灭火中的综合应用与效果评估

4.1 材料在矿井灭火中的具体应用场景与策略

改进后的 PVA 高分子灭火材料在矿井灭火中的应用，必须依据矿井的具体火灾类型和场景实施精准化设计。面向矿井内部普遍的煤炭自燃火灾，该材料能够借助喷洒或灌注的方式，快速地包裹火源，运用其出色的热稳定性和耐火性，于高温之下扩张构建隔氧层，高效隔绝火势扩散。对于电气火灾，顾及到 PVA 高分子灭火材料对于电气设备的兼容性，使用部分喷射的方式，一方面实现灭火效果，另一方面防止对设备导致二次损害。在矿井巷道火灾中，因为空间较为密闭，烟雾和有毒气体容易聚集，改进后的 PVA 高分子灭火材料不但可以迅捷灭火，而且降低有害气体的释放，保证矿工的生命安全。

面向矿井深部或者隐蔽火源，此材料的优异覆盖性和渗透性令其可以渗透火源里面，完全熄灭火灾，阻止再燃。于现实使用之中，仍需融合矿井的详细环境条件，例如通风状况、火源位置、火势大小等等，拟定细致的灭火策略。于通风欠佳的区域，能思考运用机械通风协助灭火，用以加速烟雾和有毒气体的排除。于火势较强的情形之下，采取分步骤灭火的方法，逐渐遏制火势，直到彻底扑灭。

5 结束语

研究矿用 PVA 高分子灭火材料的性能优化和实际应用效果发现，利用科学的配方设计、添加全新的阻燃剂以及改善生产工艺，能够大幅提升灭火性能和环保特性。优化后的材料在矿井灭火过程中表现特别优秀，扑灭火灾的速度非常快，工作效能相当高，对环境的负面影响极小，对矿井的安全啊生产与矿工的安全得到了极大的保障。在后续的发展中，对矿井灭火技术的研发与应用进行加强，推动矿井智能化的发展，促进矿井行业的健康发展。

参考文献

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作者简介：刘蓉瑾（1990—）女，达斡尔族，吉林松原人，硕士研究生，工程师，现任职于，研究方向为功能性高分子材料。