2.1 温度数据结果与分析

    聚氨酯在 180 ℃时与气室温度存在交叉点，此时已经达到临界温度。结合实验过程分析，在整体流程中聚氨酯试样温度平稳上升，未出现大幅度骤增情况。具体温度数据如下页图 2 所示。

    由图 2 可知，在 230 ℃以下时，聚氨酯无较大变化，在临界温度之后呈现稳定升温的趋势。同时在实 验过程中，聚氨酯试样在 120 ℃ 时出现大量的烟雾，同时产生了刺激性气味的气体。由此可知，聚氨酯在实际工作环境下，虽然 120 ℃不会出现明火，但 产生的烟雾和气味仍会对工作进展产生阻碍。

2.2 指标气体参数结果与分析

    实验中获得的各项指标气体参数如表 2 所示， 其中获取的各类温度、初始体积分数等均具有统计学意义，确保获取的数据有分析价值。

    聚氨酯材料的指标气体中 CO2 体积分数变化较 为明显，与临界温度相比，时间基本吻合，这表明聚氨酯在达到临界温度时处于快速氧化阶段。在达到230 ℃时，CH4 和其他烷烃类气体体积分数较低，在矿井下不会加速火灾进程。但该种材料在低温供氧 状态下会有 CO2 出现，这一特征可作为检测聚氨酯材料的标志。

2.3 聚氨酯材料热分解实验结果与分析

    以 60 g 的聚氨酯为例进行实验，该种物质在升温达到 230 ℃时，可大约产生 1.50 ml 的气体。试样在试验之后，体积会缩减。通过实验可知，聚氨酯材料在热量集聚状态下，本身会出现热分解，此时该材料表面会出现孔洞，孔洞的出现导致聚氨酯材料由 于外力而出现裂缝。

3 聚氨酯材料引发火灾原因分析

    结合上文的相关信息可知，聚氨酯材料引发火灾的原因主要包括以下两点：一是矿用聚氨酯自身性能不佳，导热性、可燃性以及热分解性不良。结合 上述实验结果可知，在热量积聚状态下，聚氨酯材料会出现孔洞，导致材料受力不均，造成表面和内部呈现裂缝，有了裂缝之后，氧气更容易进入聚氨酯材料之中，由于高温及氧气的作用，最终导致火灾发生。

    二是矿用聚氨酯材料在高温有氧状态下，其自身发热加速了煤的自燃进程。矿井中碎煤分布广泛，由于高温环境，具有自燃倾向的碎煤在长时间供氧环境下，会大幅增加自燃的概率。聚氨酯材料自身可以放热，这导致煤受到的热量大幅度增加，在短时间内快速升温，在此条件下，火灾发生概率会大幅度增加。

4 矿用聚氨酯材料放热引发矿井火灾的预防及控制措施

    矿用聚氨酯材料在日常使用时，常常会由于自 身放热而引发安全隐患，并对矿井的工作人员造成严重威胁。为了营造安全的施工环境，当前很多单位都通过多种途径降低安全风险。现阶段除了加强对 材料性能改进外，还通过施工工艺等方法降低安全事故发生的频率。目前矿井应用聚氨酯材料时，多数都是通过控制材料使用量及对工作区域进行注水等 措施保证安全，本文从控制填充量、注水阻化及利用 科技手段加强火灾预警三方面进行具体阐述。

4.1 科学准确计算充填材料最大使用量

    计算矿用聚氨酯的使用量，要科学地结合热分解试验及升温氧化实验相关信息和相关科学理论， 并考虑实际情况，以矿井环境及实际条件为参考。一般情况下，为了保证安全，防止矿井下的实际条件考虑不周，会在实际应用聚氨酯时，适当降低使用量， 预留一个安全系数。

4.2 切实做好材料施工前后的注水阻化

    单纯注水对煤的附着力较差，无法充分发挥预防火灾的作用，在聚氨酯施工时，温度较高，水在短时间内便会蒸发，此时水膜便失去了价值，但聚氨酯释放的温度会持续较长时间，因此单纯注水无法满足实际施工需求。想要营造安全环境，综合分析实际情况得出对煤附着力良好、作用效果持久的工艺方案是研究重点。如今，注水阻化已经成为一种应用范

围较广、技术较为成熟的矿井防火技术。

4.3 利用科技手段落实火灾监测与预警

4.3.1 煤自燃标志气体监测

    煤具有自燃性，在高温和含氧环境下，很容易发 生自燃。基于此特征，做好气体检测工作具有重要的价值，可有效避免矿下发生火灾。煤在燃烧之前，随着氧化程度不同，会产生不同的气体，因此实时监测矿井气体浓度，可助力相关人员确定煤此时的状态。

    因此，在矿上进行作业时，相关人员可熟练借助相关仪器，做好标志气体检测工作，有效减少火灾事故发生频率。

4.3.2 科学监测煤矿内部的温度

    除了标志气体检测外，科学监测煤矿内部温度也可以有效降低火灾风险。一是加强对聚氨酯这一类充填材料的温度检测，结合升温氧化试验数据信息，有效判断充填材料状态，从而避免出现火灾。二 是加固堵漏防风材料，这部分材料虽然应用量较少， 但也会对矿井的安全造成影响，堵漏防风材料多数时候都是应用于聚氨酯等材料的裂隙之中，起到加固防风的作用，与煤也存在较大的接触面积，因此， 加强对该类材料的温度检测也是预防火灾发生的有效措施。