巷帮放漏风隔离材料和设备研究.pdf

巷帮防 漏风隔离材料和设备研究 煤炭科学研究总院北京开采所 魏景云 宁 宇杜 乐清寿建绍 徐州矿务局权 台煤矿吴祥彬 宋大河 摘要介绍了用喷涂聚氨 醋泡沫塑料防止矿井漏风 、 防止煤炭自燃 的新技术 特点及应 用情况 。 关键词 硬 质聚氨醋泡沫塑料防漏风 喷涂泵煤炭自燃 概述 分子主链上含有许多重复的一 一 下 一 井下煤炭 自燃严重威胁着矿井正常生 产 和人身安全 。 煤炭发生 自燃的原 因除了其内 因之外 , 由各种漏风而形成的不断供氧条件 是最重要的原因之一 。 因此 , 国内外的有关 科研和生产部门围绕防止漏风和使煤炭隔绝 氧气开展 了大量的试验研 究工作 。 近年来 , 国 内外应用较多的有 ∀ 可塑性胶泥堵漏风 、 巷 道挂帘防漏风 、 水砂充填带隔离采空区 、 黄 泥灌浆 、 调节风压等方法 。 煤炭科学研究总 院北 京开采所从 ∃ 。 其粘结强度是一个较为重 要的指标 , 因为喷涂时必须保障在很短时间 内粘结在施工表面 。 . 隔风性能 。 透气性是衡量喷涂硬质 聚 氨醋泡沫塑料隔风性能的重要指标 。 其透 气性主要取决于微孔结构 、 类型与树脂的交 联度 、 泡孔的闭孔率 、 以及泡沫本身的密度 。 高密闭微孔的数量和极细的微孔结构是降低 透气率的主要因素 。 经检测 , 我们研制的硬 质聚氨醋泡沫塑料的闭孔率大于∃ , 气体 渗透率为 / 一 / 的压 力作用下 , 试样高度达 到受压前的 , 写 而无脆裂现象 , 即泡沫仍是一个完整 的整体 。 征图在通风管理和防灭 火方面的作用 , 以及 特征图的自动绘制 。 为生产矿井推广使用特 征图奠定基础 。 .特征图的推广应用 , 改变了生产矿 井的传统的通风管理方法和手段 , 是一种新 的变革 , 为通风技术管理的现代化 、 科学化 开创一条新的途径 。 特征图与网路图具有等价关系 。 特 征图与网路图相比 , 不仅能反映 网路图的全 部性质 , 还能显示 网路 图所不能表述的内容 。 特征图的功能是其它所不能替代的 。 0 特征图与波兰专家在国内4 ∗ Β搞的单 线条压能图相比 , 更具完整性和系统性 , 尤 耗气量9 ”89 Γ Η 进气压力 ; ∀一 不粘时间 ∀亡 ∗一∀ ∀ 氧气指数 ∀ ∋ ∃ 喷涂防漏风设备及喷涂工艺 为满足井下喷涂聚氨酷工艺的要求 , 我 们研制了 ≅∀ / 义 ∀ 型风动喷涂泵 。 其工作 原理为 , 利用 井 下压风驱 功风马达 , 风 马达 通过减速器减速带动一对齿轮泵 。 齿轮泵将 泡 沫的两个组分按 7 Α 的比例排出 , 液体经 管路到达喷枪后 , 由压风混均 , 喷涂到各帮 煤壁或其它物体上 。 喷出后 左右即可发 泡 , ∀ 左右即可成型 , 发挥隔风作用 。 喷涂 系统见图所示 。 ≅ ∀ / Β4型 风动喷涂泵技术特征如下 Α 喷涂防漏风现场应用 煤矿井下漏风形式多种多样 , 现对在徐 州矿务局权台矿进行的有代表性的三个试验 点加以叙述 。 / 巷道高冒处内喷涂隔绝空气 巷道常因局部冒顶和片帮产生高冒和凹 槽现象 , 少量空气绕经高冒 、 片帮的凹槽处 形成易燃风速 , 而且风速大小和方向较稳定 , 漏风 长期持续 , 极易引起自燃 。 权台矿 ∃ ∀ 二横贯掘进到距胶带上 山 ∋Χ 时开始出现高冒 。 由于该巷上部是 ∃∀ 工作面煤体 , 岩石上部煤体也有不同程度的 冒落 , 冒落高度为 / ∗一 / ∗Χ , 冒落长度达 ,Χ 。 该地点气温为 ∀ / ℃ , 相 对湿度 为 ∗ 。 以上情况形成了上部煤体产生自燃的 条件 , 为了防止煤体 自燃 , 我们先后两次在 此 进行了喷涂施工 。 共 消耗聚氨醋原料 ∃ΔΕ , 喷涂总长为 ∀ / ∋Χ , 约 2 的原料喷 涂到巷道顶部 , 使顶部煤体与空气隔绝 。 经 检测 , 该段巷道顶部试验前的一氧化碳含量 为 / ∀∀ 。 试验完成后 , 由于巷道顶部已 喷平 , 一氧化碳含量为零 , 有效地将煤体和 空气隔开 。 ∃ ∗ 0 / . 快速构筑封闭墙密闭采 空区 采空 区漏风是井下漏风的一个主要形 式 。 工作面联 络巷为梯形巷道 , 封闭点 断面 面积为 0 9 , 。 该地点气温为. 0 / ,℃ , 试 验前测得漏风量为. . / 9 8 9Γ Η 。 施工时只在 现场挂上一块破风筒布 , 将聚氨酷泡沫塑料 直接喷涂到风筒布上 , 最终形成平均厚度为 . Κ99 厚的喷 涂层 , 共消耗聚氨醋原 料 . ,6 7 。 经检测 , 喷涂厚度为0 9 9 时 , 漏风量 为 . , 09 8 9Γ Η , 截流率达 ∃ / . 2 喷涂厚度 为 一. 9 9 时 , 漏风量并无明显变化 , 截 流率为 ∃ ,写左右 。 由此可以看出 , 如果仅考 虑隔风效果 , 密闭层平均厚度为0 一, 9 9 就能满足防漏风要求 。 在进行喷涂施工时 , 要 对密闭墙边缘处仔细喷涂 。 Λ . / , ≅Μ型风动喷涂泵每小时可产 生 约 Ε 6 7 硬质聚 氨醋泡沫塑料 , 即可以 产生 一Ν∋9 “ 的泡沫 。 巷道断面为 ,9 . 左右 的密闭墙通常需要 Ε.9 的泡沫就可以了 , 这样正常喷涂时 , 只需要不超过 / , Ο的时 间 。 可见该项技术对快速密闭有很重要的意 义 。 0 / 无煤柱开采 巷帮喷涂 防漏风 无煤柱开采靠采空区一侧漏风是影响这 种先进采煤工艺推广的一个主要 因素 。 权台 矿 . , 工作面材料道上部为 . 工作面采 空区 , 留有 .一 9 宽已压碎的小煤柱 , 属沿 空掘巷 , 其上帮由于紧靠采空区 , 漏风较为 严重 , 故应对其进行喷涂 , 防止漏风 。 本次喷涂施 工 , 聚氨醋材料全部喷涂到 材料道靠近 . 工作面采空区一侧 。 喷涂段 全长, 9 , 由于这段巷道的小煤柱已被压酥 , 大量的裂隙使巷道与采空区沟通 , 并且在煤 柱和顶板交接处有很多较大洞穴 。 为了防止 风流从该处漏向采 空区 , 必须将这段巷道的 洞穴全部填满 , 所以使用材料较多 。 其余部 位以喷涂后外表面 见不到煤体为准 。 喷涂前这 段巷道漏风量为 . / 9 , 89 Γ Η , 喷涂施工 后测得漏风量为 / , 9 89Γ Η , 可见 无煤柱 开采采 用防漏风喷涂 技术效果是十分 显著的 。 , 喷涂防漏风施工的环境条件 , / 喷涂环境温度与待施工表面温度 喷涂发泡较合适 的温度范围是 , 一 ,℃ , 温度过低 , 泡沫 易从施工表面脱落 , 而 且泡沫的密度将明显增加 , 这样就将大量提 高成本 。 , /. 喷涂厚度 聚氨醋泡沫反应时要放出大量的热 , 而 放出的热 , 又可以使材料的反 应速度加快和 泡沫密度降低 。 因此 , 一次喷涂厚度不能太 小 , 最好是在井下施工时一次成形 , 平均厚 从水 度可控制在 0 ∋9 9 左右 。 结束语 采用喷涂硬质聚氨醋泡沫塑料防止井 下 漏 风是我国煤炭行业的一项新技术 , 它能够 有效地防止煤炭 自燃 , 保障安全生产 , 降低 工 人的劳动强度 。 该项技术有 如下特点 ∀ ∗施工工艺简单 , 现场易于操作 , 施 工速度快 。 . 材料隔风性能及 阻燃性能好 , 比其 他材料用量少 。 材料反应 速度快 , 性能稳定 , 能迅 速封闭漏风 区和已发火地点 。 0材料及设备的运输工作量少 , 且泡 沫材料性能不受环境因素影响 。 , Λ . / ,又.型气动喷涂泵性能可靠 , 体积小 , 重量轻 , 性能稳定 。 该技术主要适用于巷道高冒防漏风 、 回 采工作面后方采空区防漏风 、 联络巷防漏风 、 停采线防漏风 、 无煤柱开采上区段采空区巷 帮防漏风 、 上部采空区防漏风 、 废弃巷道防 漏风等方面 。 责任编 辑 许 升阳