罗克休泡沫材料在苇湖梁煤矿的应用.doc

罗克休泡沫材料在苇湖梁煤矿的应用 煤矿技术 2008-12-06 143639 阅读24 评论0 字号大中小 ［摘要］文章阐述了罗克休泡沫材料在苇湖梁煤矿上水平老煤仓密闭墙堵漏及老煤仓空间充填的应用，成功的根治了老空区密闭裂隙漏风，消除了老空区产生的一氧化碳泄漏和局部高温点对矿井的威胁，保证了矿井的安全生产。并对罗克休泡沫材料的应用范围、特征、技术参数及现场施工工艺做了详细的介绍。 苇湖梁煤矿始建于1958年，矿井为主副斜井阶段石门开拓，矿井年设计能力为120万吨/年（新煤行管发〔2005〕631号）。目前，井下布置两个综采机械化工作面，现主采B12、B45煤层，煤层平均厚度约30米，煤层有自燃发火倾向性，自燃发火期为3-6月，最短发火期为18天。开采方法上，采用采区前进区内后退式水平分层综采放顶煤采煤方法，在同一煤组内采用由上而下回采。矿井采用单翼中央分列式通风方式，通风方法为机械抽出式。 一、罗克休泡沫的特征及应用范围 1.1罗克休是一种中空充填材料，具有良好的抗压性能。发泡的膨胀指数为25-30倍，发泡时间为3-5分钟，20分钟内硬化。该泡沫成型后性能稳定，具有良好的韧性，在受压时，可以变形但不开裂，抗压能力强（0.2MPa），阻燃，适用于井下防灭火。 1.2技术参数（表1、表2） 表1原产品技术参数 基本成分 树脂 催化剂 20℃时的密度（g/cm3） 1.2 1.5 混合比例（体积比） 4 1 20℃时的储存期限（月） 3 12 存储温度（℃） 5-20 5-40 表2聚合产品-泡沫的技术参数 应用温度（℃） 15 25 反应时间（分钟） 5 2 有10％变形时的压力（MPa） 0.1-0.2 0.1-0.2 发火等级 无火焰蔓延 无火焰蔓延 膨胀率 25-30 25-30 1.3 罗克休的应用范围及作用 （1）充填破碎顶板（煤），防止顶板瓦斯积聚，防止破碎顶煤发火，阻止内外空气交换。 （2）密闭墙堵漏风阻止内外气体交换，防火及利于人身安全。密闭墙四周巷道压裂时，也可使用罗克休泡沫压入裂隙堵漏。 （3）采煤工作面进、回风隅角充填；防止大量新鲜风流进入采空区，防止采空区涌出大量瓦斯；防止长期大量空气进入采空区，引起遗煤氧化自燃。 （4）充填废弃老洞、溜眼（煤仓）防止掘进工作面及工作面回采时，掘透采空区，造成事故；防止废弃溜煤眼（煤仓）漏风，引起溜煤眼（采空区）发火。 （5）代替粉煤灰、沙子充填废弃老巷加强巷道回采工作面巷道顶板，阻止气体泄露。 （6） 加固破碎的煤、岩顶板；超前加固掘进及回采工作面巷道顶板，防止冒顶。 （7）沿空掘巷煤柱加固、堵漏风加固破碎煤柱，提高支撑力；充填煤柱裂缝，防止煤柱及采空区漏风、发火；减少工作面回风巷支护密度。 （8）加固工作面冒顶及片帮处加固后顶板保持完整，防止人工冒顶时造成人身事故，支架有足够的支撑力，有利于快速推移输送机、拉架。 （9）加固回撤支架后部煤岩体，用于支架顶板后尾梁处煤岩超前加固，加固后的煤岩体即提高工作面回撤速度，又封堵了向采空区漏风，确保了防火安全性。 （10）工作面或巷道阻止冒顶、发火增加顶板稳定性，顶煤煤体高温点注射后起灭火和加固封堵作用。 1.4罗克休泡沫技术优点 罗克休泡沫具有反应迅速；高膨胀率；较好的抗压能力；可直接灭火；施工工艺简单；用途广泛。 2、施工设备及材料 使用小型多功能气动注浆泵，采用双液注浆系统。见图１ 其中 （１）为注浆泵提供动力的压风机一台，其型号为MVF３/７G（风压压力在0.4-0.7MPa） （2）多功能气动注浆泵一台，其型号为ZBQS-8.4/12.5； （3）注浆管4分钢管，长约为1.8米； （4）封口器长约350MM（具有封堵眼口和逆止阀作用）； （5）注浆铁管； （6）注射枪； （7）高压胶管DN13； （8）罗克休树脂每桶25公斤； （9）罗克休催化剂每桶29公斤。 3、施工工艺 3.1 工艺流程 使用专用气动注浆树脂和催化剂以41的比例送入注射枪后喷出，两种原料混合后迅速发泡硬化。 材料用量计算Q＝V*（1＋i）d/n*25 Q-材料用量，桶； V－空洞体积，m3； i－施工误差系数，取10％； d－罗克休泡沫密度,t/ m3一般取1.26； n－发泡倍数，25-30倍； 25－每桶的容量，kg。 具体工艺封闭预注区－连接压风管至专用泵－高压胶管连接注射枪和注射泵－将两根吸液管分别插入装有树脂和催化剂的桶内－开泵注射－注射结束－洗泵－洗机具－停泵－拆卸注射枪。 3.2 注意事项 （1）注液枪口出口软管长度一般不要超过6米，否则容易堵塞，出口管应用DN13软管，不宜用大口径。 （2）注射前一定要将树脂摇晃均匀。 （3）注射时备足原料，同时在施工现场至少储备2桶清水，避免吸空损坏活塞或突然停风堵塞管路。 （4）施工时必须带防护眼睛和橡胶手套。 （5）注射完毕后，用清洗液剂冲洗多功能泵、注射枪和附件。 4、罗克休产品在苇湖梁煤矿的应用。 4.1 煤层自燃发火因素分析 苇湖梁煤矿自建矿以来，由于670－730水平阶段小煤窑的掠夺性开采，导致670集中石门B13槽老煤仓处常发生煤炭自燃现象，近几年，经地面、井下的共同防治，火区得到了有效的控制，但还没有彻底熄灭。今年以来，苇湖梁煤矿采用了罗克休防灭火材料对670集中石门B13槽老煤仓及B14槽东老密闭进行了封堵。封堵后，该处的火区得到了彻底治理。见图2 4.2 现场应用 苇湖梁煤矿670集中石门B13槽老煤仓及B14槽老密闭，今年出现了煤炭自燃现象，造成发火点下方巷壁最高温度达50度，并产生了大量的一氧化碳气体，因670大巷为我矿人员去炸药库及进入东三预爆工程的必经之路，矿井水平延深后670大巷将作为总回风巷使用，苇湖梁矿对该处采取了注氮气、黄泥灌浆、注水、重建密闭墙、对密闭墙进行喷浆处理等措施，但仍因碹体漏浆、漏气、漏水而无法截断向煤仓的漏风通道，导致该处火区无法彻底熄灭，造成670集中石门一氧化碳超限、B13槽密闭墙体高温。为了消除隐患，矿使用罗克休防灭火材料对670集中石门B13槽老煤仓发火点空洞进行了充填堵漏，并对与之上部相通的B14两道老密闭的空间进行充填隔绝堵漏，该火区共充填罗克休材料约4800公斤，利用罗克休材料封堵后，完全截断了向B13槽老煤仓及B14槽东老密闭的漏风通道，彻底杜绝了密闭的漏风，控制了该处煤炭的继续燃烧，彻底消除了一氧化硕外漏，保证了670集中石门及大巷人员的顺利通行，消除了多年存在的安全隐患，为苇湖梁煤矿今后的延深工作彻底消除了后患。 5、结束语罗克休防灭火材料在苇湖梁煤矿应用，成功的根治了密闭裂隙漏风，消除了一氧化硕和局部高温对矿井安全生产的威胁，保证了矿井安全生产，取得显著的经济效益和社会效益。同时证明，因采用罗克休泡沫材料处理矿井密闭漏风，消除煤体局部高温效果明显，可在矿井防灭火中推广应用。