羅克休泡沫材料在煤礦的應(yīng)用

1、羅克休泡沫材料在葦湖梁煤礦的應(yīng)用煤礦技術(shù)2008-12-06 14:36:39閱讀24評(píng)論0字號(hào)：大中小摘要：文章闡述了羅克休泡沫材料在葦湖梁煤礦上水平老煤倉(cāng)密閉墻堵漏及老煤倉(cāng)空間 充填的應(yīng)用，成功的根治了老空區(qū)密閉裂隙漏風(fēng)，消除了老空區(qū)產(chǎn)生的一氧化碳泄漏和局部 高溫點(diǎn)對(duì)礦井的威脅，保證了礦井的安全生產(chǎn)。并對(duì)羅克休泡沫材料的應(yīng)用范圍、特征、技 術(shù)參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)施工工藝做了詳細(xì)的介紹。葦湖梁煤礦始建于1958年，礦井為主副斜井階段石門(mén)開(kāi)拓，礦井年設(shè)計(jì)能力為120萬(wàn)噸/ 年（新煤行管發(fā)2005） 631號(hào)）。目前，井下布置兩個(gè)綜采機(jī)械化工作面，現(xiàn)主采B1+2、 B4+5煤層，煤層平均厚度約30米，煤層

2、有自燃發(fā)火傾向性，自燃發(fā)火期為3-6月，最短發(fā) 火期為18天。開(kāi)采方法上，采用采區(qū)前進(jìn)區(qū)內(nèi)后退式水平分層綜采放頂煤采煤方法，在同 一煤組內(nèi)采用由上而下回采。礦井采用單翼中央分列式通風(fēng)方式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。 一、羅克休泡沫的特征及應(yīng)用范圍1.1羅克休是一種中空充填材料，具有良好的抗壓性能。發(fā)泡的膨脹指數(shù)為25-30倍，發(fā)泡 時(shí)間為3-5分鐘，20分鐘內(nèi)硬化。該泡沫成型后性能穩(wěn)定，具有良好的韌性，在受壓時(shí)， 可以變形但不開(kāi)裂，抗壓能力強(qiáng)（0.2MPa），阻燃，適用于井下防滅火。1.2技術(shù)參數(shù)（表1、表2） 表1：原產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)基本成分樹(shù)脂催化劑20C時(shí)的密度（g/cm3）1.21.5混合比例

3、（體積比）4120 C時(shí)的儲(chǔ)存期限（月）312存儲(chǔ)溫度（C）5-205-40表2：聚合產(chǎn)品-泡沫的技術(shù)參數(shù)應(yīng)用溫度（C）1525反應(yīng)時(shí)間（分鐘）52有10%變形時(shí)的壓力（MPa）0.1-0.20.1-0.2發(fā)火等級(jí)無(wú)火焰蔓延無(wú)火焰蔓延膨脹率25-3025-301.3 羅克休的應(yīng)用范圍及作用（1）充填破碎頂板（煤），防止頂板瓦斯積聚，防止破碎頂煤發(fā)火，阻止內(nèi)外空氣交換。（2）密閉墻堵漏風(fēng)：阻止內(nèi)外氣體交換，防火及利于人身安全。密閉墻四周巷道壓裂時(shí)， 也可使用羅克休泡沫壓入裂隙堵漏。采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)隅角充填；防止大量新鮮風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)，防止采空區(qū)涌出大量 瓦斯；防止長(zhǎng)期大量空氣進(jìn)入采空區(qū)，引起遺

4、煤氧化自燃。充填廢棄老洞、溜眼(煤倉(cāng))防止掘進(jìn)工作面及工作面回采時(shí)，掘透采空區(qū)，造成事 故；防止廢棄溜煤眼(煤倉(cāng))漏風(fēng)，引起溜煤眼(采空區(qū))發(fā)火。代替粉煤灰、沙子充填廢棄老巷：加強(qiáng)巷道回采工作面巷道頂板，阻止氣體泄露。加固破碎的煤、巖頂板；超前加固掘進(jìn)及回采工作面巷道頂板，防止冒頂。沿空掘巷煤柱加固、堵漏風(fēng)：加固破碎煤柱，提高支撐力；充填煤柱裂縫，防止煤柱 及采空區(qū)漏風(fēng)、發(fā)火；減少工作面回風(fēng)巷支護(hù)密度。加固工作面冒頂及片幫處：加固后頂板保持完整，防止人工冒頂時(shí)造成人身事故，支 架有足夠的支撐力，有利于快速推移輸送機(jī)、拉架。加固回撤支架后部煤巖體，用于支架頂板后尾梁處煤巖超前加固，加固后的煤巖體

5、即 提高工作面回撤速度，又封堵了向采空區(qū)漏風(fēng)，確保了防火安全性。工作面或巷道阻止冒頂、發(fā)火：增加頂板穩(wěn)定性，頂煤煤體高溫點(diǎn)注射后起滅火和加 固封堵作用。1.4羅克休泡沫技術(shù)優(yōu)點(diǎn)羅克休泡沫具有：反應(yīng)迅速；高膨脹率；較好的抗壓能力；可直接滅火；施工工藝簡(jiǎn)單；用 途廣泛。2、施工設(shè)備及材料使用小型多功能氣動(dòng)注漿泵，采用雙液注漿系統(tǒng)。見(jiàn)圖1：其中：為注漿泵提供動(dòng)力的壓風(fēng)機(jī)一臺(tái)，其型號(hào)為：MVF3/7G (風(fēng)壓壓力在0.4-0.7MPa)：多功能氣動(dòng)注漿泵一臺(tái)，其型號(hào)為：ZBQS-8.4/12.5；注漿管：4分鋼管，長(zhǎng)約為1.8米；封口器：長(zhǎng)約350MM (具有封堵眼口和逆止閥作用)；注漿鐵管；注射槍?zhuān)?/p>

6、高壓膠管DN13；羅克休樹(shù)脂：每桶25公斤；羅克休催化劑：每桶29公斤。3、施工工藝3.1工藝流程使用專(zhuān)用氣動(dòng)注漿樹(shù)脂和催化劑以4： 1的比例送入注射槍后噴出，兩種原料混合后迅 速發(fā)泡硬化。材料用量計(jì)算：Q=V* (1+i) d/(n*25)Q-材料用量，桶；V一空洞體積，m3；i一施工誤差系數(shù)，取10%；d羅克休泡沫密度,t/ m3 一般取1.26；n一發(fā)泡倍數(shù)，25-30倍；25 每桶的容量，kg。具體工藝:封閉預(yù)注區(qū)一連接壓風(fēng)管至專(zhuān)用泵一高壓膠管連接注射槍和注射泵一將兩根吸液 管分別插入裝有樹(shù)脂和催化劑的桶內(nèi)一開(kāi)泵注射一注射結(jié)束一洗泵一洗機(jī)具一停泵一拆卸 注射槍。3.2注意事項(xiàng)（1）注液

7、槍口出口軟管長(zhǎng)度一般不要超過(guò)6米，否則容易堵塞，出口管應(yīng)用DN13軟管， 不宜用大口徑。（2）注射前一定要將樹(shù)脂搖晃均勻。（3）注射時(shí)備足原料，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)至少儲(chǔ)備2桶清水，避免吸空損壞活塞或突然停風(fēng) 堵塞管路。（4）施工時(shí)必須帶防護(hù)眼睛和橡膠手套。（5）注射完畢后，用清洗液劑沖洗多功能泵、注射槍和附件。4、羅克休產(chǎn)品在葦湖梁煤礦的應(yīng)用。4.1煤層自燃發(fā)火因素分析葦湖梁煤礦自建礦以來(lái)，由于+670+730水平階段小煤窯的掠奪性開(kāi)采，導(dǎo)致+670集中石 門(mén)B13槽老煤倉(cāng)處常發(fā)生煤炭自燃現(xiàn)象，近幾年，經(jīng)地面、井下的共同防治，火區(qū)得到了 有效的控制，但還沒(méi)有徹底熄滅。今年以來(lái)，葦湖梁煤礦采用了羅克

8、休防滅火材料對(duì)+670 集中石門(mén)B13槽老煤倉(cāng)及B14槽東老密閉進(jìn)行了封堵。封堵后，該處的火區(qū)得到了徹底治 理。見(jiàn)圖24.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用葦湖梁煤礦+670集中石門(mén)B13槽老煤倉(cāng)及B14槽老密閉，今年出現(xiàn)了煤炭自燃現(xiàn)象，造成 發(fā)火點(diǎn)下方巷壁最高溫度達(dá)50度，并產(chǎn)生了大量的一氧化碳?xì)怏w，因+670大巷為我礦人員 去炸藥庫(kù)及進(jìn)入東三預(yù)爆工程的必經(jīng)之路，礦井水平延深后+670大巷將作為總回風(fēng)巷使用， 葦湖梁礦對(duì)該處采取了注氮?dú)狻ⅫS泥灌漿、注水、重建密閉墻、對(duì)密閉墻進(jìn)行噴漿處理等措 施，但仍因碹體漏漿、漏氣、漏水而無(wú)法截?cái)嘞蛎簜}(cāng)的漏風(fēng)通道，導(dǎo)致該處火區(qū)無(wú)法徹底熄 滅，造成+670集中石門(mén)一氧化碳超限、B13槽密閉墻體高溫。為了消除隱患，礦使用羅克 休防滅火材料對(duì)+670集中石門(mén)B13槽老煤倉(cāng)發(fā)火點(diǎn)空洞進(jìn)行了充填堵漏，并對(duì)與之上部相 通的B14兩道老密閉的空間進(jìn)行充填隔絕堵漏，該火區(qū)共充填羅克休材料約4800公斤，利 用羅克休材料封堵后，完全截?cái)嗔讼駼13槽老煤倉(cāng)及B14槽東老密閉的漏風(fēng)通道，徹底杜 絕了密閉的漏風(fēng)，控制了該處煤炭的繼續(xù)燃燒，徹底消除了一氧化碩外漏，保證了+670集 中石門(mén)及大巷人員的順利通行，消除了多年存在的安全隱患，為葦湖梁煤礦今后的延深工作 徹底消除了后