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首頁 > 化學論文 > > 煤礦巷道的注羅克休泡沫封堵防滅火新技術
煤礦巷道的注羅克休泡沫封堵防滅火新技術
>2024-04-17 09:00:00


香山礦位于平頂山煤田西部邊界,地質條件復雜,煤層傾角大,目前香山礦生產水平為二水平。丁二采區丁組煤層布置有丁 6 - 22110 工作面和丁 6 - 22120備用工作面,丁 6 -22110 綜采工作面位于二水平丁二采區東翼,西起軌道下山保護線,東距礦井邊界 158m,南部為丁 5 - 22090 及丁 6 - 22090 采空區( 2010 年 2月結束) ,北為丁 5 -6 原生煤體。有效走向長: 765m;傾斜長: 216m; 平均煤厚: 2. 3m; 可采儲量: 49. 7 萬噸。

傾角 9° ~ 31°,平均 18°。煤層厚度 7. 4-11. 0m,煤層普氏系數為 1. 0 ~1. 5.煤層屬Ⅱ類自燃煤層。丁 6 煤層頂板為0. 6 ~6. 8 厚的泥巖,其上為丁5 煤層,該區域丁5 煤層厚0. 5 ~1. 0m,不可采,煤層頂板極其松軟,該采面在機風巷掘進過程中易出現高冒點或高頂區,易造成瓦斯積聚、煤體自燃。為避免上述現象發生,引用高分子新材料充填高冒點與高頂區,防止瓦斯積聚或微風造成煤體自燃現象,從而保障采掘工作面安全生產。

一、羅克休泡沫灌注工藝

在需要封閉的地點首先采用木板封閉和向封閉處兩幫及頂部打孔安裝封孔器,然后向其空間注入羅克休聚合材料。注時使用專用氣泵將樹脂和催化劑以 4:1 的比例送入注射槍,兩種材料混合后迅速發泡,通過注射管注入使用地點 20min 左右硬化。具體工藝為:用木板封閉預注區( 打注膠孔和封孔)→高壓膠管連接注射槍和注漿泵→將 3 根吸液管分別插入 2 個裝有樹脂桶和 1 個裝有催化劑桶內→連接壓風管至專用泵→開泵注膠→用機油沖洗機具→停泵→拆卸注射槍。

二、羅克休泡沫灌注工藝流程【圖】


三、羅克休泡沫施工過程

( 1) 施工前,準備動力風源( 壓力 0. 4 - 0. 7MPa) 、25mm 風管,DN13 的高壓管,棉紗、防護用具等,并將原料和設備及板閉材料等運到施工現場。

( 2) 孔位設計及板墻布置。鉆孔參數按現場情況確定,打板時要求與周邊完全接觸,特別要注意與頂、幫接觸嚴實,且在頂部留注射孔。

( 3) 固定好注射泵和注射槍,開始注漿,兩根吸料管分別插入羅克休樹脂和催化劑中,注射泵調試好混合液體比例。

( 4) 注射孔輪流交替注射,以頂部板閉充填嚴實為準,完成注射。

四、羅克休泡沫技術參數【表】


五、羅克休泡沫灌注情況【表2】


丁 6 -22110 采面機風巷在掘進過程中共充填了一個高頂區、兩個高冒點。丁 6 -22110 機巷在掘進過程中沿丁 5 煤層頂板施工,由于丁 5 煤層逐漸變薄無開采價值,將原丁 5 -22110 機巷封閉。改為沿丁 6 煤層掘進。由于丁5 煤層和丁6 煤層層間距為2. 5 -6m.

機巷重疊長度為 375m.機巷外段30m 丁5 與丁6 層間距較薄,施工時丁6 頂板放落與上部丁 5 巷道連通形成巷道高頂區; 巷道施工到520m 時形成一冒落區; 風巷施工到 630m 處時形成一個高冒點,該高冒點充填時經采樣色譜分析 CO 含量為90ppm.機巷高頂區與高冒點充填至今通過每天檢測無發現 CO 氣體,風巷高冒點充填封閉后 150 天 CO 含量下降為零。

六、羅克休泡沫的特點

羅克休泡沫是由兩種組分組成的注射泡沫,具有高抗壓性能,在對機械強度的要求較高時,是充填、密閉的最佳選擇。

與現有的防滅火技術及材料相比,即時發泡,抗壓強度高、抗靜電、無火焰蔓延,適用于滅火措施,良好的可壓縮性,能夠適應巖層的運動,而且對堵漏充填快速有效,從而防治煤炭自然發火。

綜上所述,通過對丁 6 -22110 風巷高冒點封閉后實施注羅克休泡沫進行封堵防滅火新技術后,有效地杜絕該高溫點出現自燃現象,遏制了漏風,并以較快的速度消除高溫點的自燃隱患,這樣大大地縮短了自燃隱患的治理時間; 該項新技術是一種標本兼治,而且簡便易行的防滅火技術手段,經濟效益和社會效益顯著,又為高冒點堵漏提供了一個成功的范例。

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