LFM轻型喷浆材料在矿井防火中的应用.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. LFM轻型喷浆材料在矿井防火中的应用 陈尚芳,苏军伟,胡兰田 兖矿集团兴隆庄煤矿,山东 兖州 272102 摘 要 LFM轻型材料作为新一种的喷浆材料,在喷浆作业方面可以说是一个突破,它超越了一般的喷浆材料的常规,在效率方面尤为突出; 在成本投入方面也是效果明显;在密闭性方面效果也要比原有的水泥混凝土喷浆效果好。 关键词 喷浆 新型材料 防灭火 效率 成本 中图分类号TD75 2.2 文献标识码 B Abstract The LFM light material took the new kind of gunite material , in the gunite work aspect may say is a breakthrough , it had surmounted the common gunite material convention , in efficiency aspect outstandingly; Also is the effect is obvious in the cost investment aspect ; Also must be better than in the stopping property aspect effect the original cement concrete gunite effect. Key words Gunite New material Guards against the fire fighting Efficiency Cost 兴隆庄煤矿3306综放面上顺槽靠近采空区布置、 沿空侧煤体柱压力大,受采空侧残余压力和掘进巷 道的双重作用,导致沿空侧煤体破碎,容易形成漏风通 道,加速老空区的残余煤炭氧化自燃,为了采场接续, 用常规的水泥、 砂喷浆方法堵漏,人力、 物力和时间已 不允许的情况下,经区队与通防科调研,决定采用LFM 轻型充填材料喷浆堵漏,取得良好的效果。 LFM喷浆封堵材料适合破碎煤体及裂隙的表面喷 涂,适用于煤矿井下密闭、 煤壁裂隙处的表面喷浆,防 止CH4和CO等灾害气体的涌出,喷浆层表面具有良 好的密实性和一定的抗压强度及延展性,操作设备及 工艺简单,喷浆过程中回弹率低,在煤矿井下可作为应 急的手段处理裂隙和解决有害气体喷出地段的喷浆封 堵问题,为矿井进一步采取喷浆工艺提供宝贵的时间。 1 施工过程 1运输过程新型材料是袋装产品,运输的量也 要小很多,包装采用塑料隔水层,这样就防止材料因为 进水浪费的可能。新型材料在装卸、 运输、 保存方面比 普通材料要节省运输成本和劳力成本。 2施工前的准备工作LFM轻型材料的喷浆工艺 简单,对设备要求很低,无需另行购买专用喷浆设备, 只需配置一台压力大于1. 5MPa ,流量大于3m 2Π h的泥 浆泵,80开关一部,按钮一个,水管一路即可。LFM轻 型材料不需要提前拌料,只是在喷浆时同步利用泥浆 泵拌料即可,节省劳力;材料一次性运输到施工地点就 可以了,不需要再进行重复运输。 3喷浆作业LFM轻型材料喷浆在施工人员配备 上比较有优势,喷浆施工只需要四个人员,而且工作量 3 收稿日期2009 - 03 - 14 作者简介陈尚芳1968 - ,男,大专学历;毕业于兖州矿区职工大 学机电专业。助理工程师;工作单位兖矿集团兴隆庄煤矿扩修队技 术室。 也要相对普通喷浆要小得多,首先新型材料的和料是 自动化的,而且每袋的重量只有25kg ,搬运方便、 省力。 在施工时,新型材料喷浆设备只需要两个人就可以操 作,另外一人负责照明、 一人负责喷浆;在喷浆时,新型 喷浆设备的喷浆管是胶皮细管内径10mm ,易于移 动、 操作方便,此喷浆管的有效施工距离为120m左右; 新型材料喷浆的回弹料比较少,且很容易处理。 2 喷浆效果对比 新型材料的喷浆效果比较明显,它密封性能良好, 且韧性较强,在巷道变形后,仍然能够保持密封,不会 像普通喷浆那样因受压变形而龟裂;普通喷浆虽然在 支护方面比较有优势,但是密封性能就不如新型材料, 韧性不够在巷道变形之后不能够保持密封,而且会在 受压后龟裂。在3306工作面上顺槽等地点喷浆维护 中,使用新型材料喷浆,效果良好。 3 技术经济指标 1LFM轻型材料的喷浆工艺简单,对喷浆设备要 求很低,无需另行购买专用喷涂设备,只需配置一台压 力大于1.5～2MPa ,流量大于3m2Πh的注浆泵。 2注浆用水箱3～4个,水箱体积0.15～0.2m3。 3水灰比为1 1.2～1.5 ,喷涂体耐压强度0. 3～ 1MPa ;初凝时间为20s～2min可调。 4材料成型后具有很好的堆积强度和一定的柔 性承压能力,在对老空区喷浆和巷道喷浆成型后具有 一定的变形系数。 5喷浆效率高,用料少且成型时间短。其喷浆 12m2、 厚度为2～3cm只需要100～120kg的LFM材料, 用时仅6～8min。 6喷浆材料成型后重量轻。1m2的重量只有380 ～480kg。 7喷浆过程简单,设备使用简单,无需另行购置 专用设备。 431 2009年第5期 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 浅谈煤矿冲击矿压及其防治措施 冯小军,曹新奇,张呈国 中国矿业大学矿业工程学院,江苏,徐州 221116 摘 要 随着我国煤矿开采深度的增加,开采条件越来越复杂,各种动力灾害现象也涉繁出现。其中由于冲击矿压具有突发性、 瞬时震动性、 巨大破坏性、 复杂性等特性,已经成为威胁我国煤炭安全开采主要因素。该文讨论了冲击矿压的发生机理和防治措施,为煤矿安全开采提供借 鉴参考。 关键词 冲击矿压 发生机理 防治措施 中图分类号TD324 文献标识码 A 冲击矿压是聚集在矿井巷道和采场周围煤岩体中 的能量突然释放,产生的动力将煤岩抛向巷道,同时发 生强烈声响,造成煤岩体振动和煤岩体破坏、 设备损 坏、 人员伤亡,部分巷道垮落破坏等。冲击矿压还会引 发或可能引发其他矿井灾害,尤其是瓦斯、 煤尘爆炸、 火灾以及水灾,干扰通风系统等。严重时可以对地面 产生明显震动,威胁地面安全。 1 冲击矿压分类 根据国内外的分类方法,冲击矿压可分为由采矿 活动引起的采矿型冲击矿压和由构造活动引起的构造 型冲击矿压。而采矿型冲击矿压可分为压力型、 冲击 型和冲击压力型。压力型冲击矿压是由于巷道周围煤 体中的的压力由亚稳态增至极限值,其聚集的能量突 然释放。冲击型冲击矿压是由于煤层顶底板厚岩层突 然破断或位移引发的,它与震动脉冲地点有关,而与事 故地点无关。在某种程度上,构造型冲击矿压也是冲 击型的。冲击压力型冲击矿压则介于上述两者之间, 当煤层受较大压力时,在来自周围岩体内不大的冲击 脉冲作用下发生的冲击矿压。 图1 冲击矿压详细分类图 3 收稿日期2009 - 05 - 06 作者简介冯小军1987 - ,男,学历中国矿业大学矿业工程学院 在读本科 专业采矿工程。 2 冲击矿压发生机理 冲击矿压发生的原因是多方面的,但总的来说可 以分为三类,即自然地质因素、 开采技术条件和组织管 理措施。 冲击矿压的发生需要满足能量条件、 刚度条件和 冲击倾向条件。这些条件可以用煤层和顶底板的刚度 来说明。 1当煤层和顶底板的刚度均大于零,煤岩体稳定。 2当煤层刚度小于零,但煤层和顶底板的刚度 之和大于或等于零,煤岩体亚稳定或静态破坏。 3当煤层和顶底板刚度之和小于零,煤岩体强 烈破坏,发生冲击矿压。 煤矿中,煤层,底板,顶板构成一个平衡系统。其 中顶底板的强度均比煤层大,而且煤层是开采对象,故 在压力作用下,煤体容易遭受破坏,如果是稳定破坏, 则表现为煤柱的变形、 巷道压缩等,如果是非稳定、 突 然破坏,则表现为冲击矿压或突出。系统结构模型如 图2所示。 图2 系统结构模型 为研究冲击矿压的发生机理,假下转第137页 8材料反应热低,材料本身不燃烧也不助燃,环 保且无毒副作用。 9喷浆成本低,适用范围广。其喷浆成本远低于 高分子泡沫材料,符合轻质、 密封、 承重、 高效的要求, 能够有效完成喷涂、 密封、 堵漏等诸多任务。 4 推广应用 LFM轻型喷浆材料,其快速、 轻质、 柔性承压、 不开 裂、 不沉陷、 不燃烧、 不助燃、 无毒副作用、 成本较小、 无 需专用设备的优势,是快速实现堵漏,恢复正常工作的 最佳选择,在以后的B4320上顺槽沿空掘巷施工中得 以推广使用,效果良好。 531 2009年第5期