一种基于热触发式固-液反应的采空区自燃主动惰化装置及方法

本发明公开了一种基于热触发式固‑液反应的采空区自燃主动惰化装置及方法，属于煤矿防灭火技术领域，首先基于实验数据、采空区束管监测和数值模拟确定采空区高温防治区域，在设置安全裕度和考虑遗煤最大厚度的影响下确定适配的主动惰化装置启动温度，然后依据采空区遗煤厚度、孔隙率、氧气浓度场和高温防治区域面积计算出主动惰化装置尺寸和试剂填充量，最后结合单个装置的有效覆盖面积和蜂窝网格生成算法，设计主动惰化装置动态预埋点位，并在采煤工作面预埋主动惰化装置，当装置到达采空区深部的高温防护区域时，感温导流柱内石蜡遇热融化，液态试剂储罐内的硫酸铝溶液顺着导流柱流入固态反应仓和碳酸氢钠反应，生成大量CO2从排气口排出，快速降低局部氧气浓度，消除采空区自然发火隐患。该发明核心创新在于摒弃传统依赖气体扩散的被动防治模式，转而采用“感温触发‑原位反应‑定向释放”的主动防控机制，使CO2通过定向排气口直接作用于高温区域，快速降低局部氧气浓度，从源头切断煤自燃的必要条件，实现对采空区高温区域的主动识别与精准惰化，保证了煤矿开采工作面的安全生产。