羅克休泡沫材料在煤礦的應用

1、羅克休泡沫材料在葦湖梁煤礦的應用煤礦技術2008-12-06 14:36:39閱讀24評論0字號：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密閉墻堵漏及老煤倉空間 充填的應用，成功的根治了老空區(qū)密閉裂隙漏風，消除了老空區(qū)產生的一氧化碳泄漏和局部 高溫點對礦井的威脅，保證了礦井的安全生產。并對羅克休泡沫材料的應用范圍、特征、技 術參數(shù)及現(xiàn)場施工工藝做了詳細的介紹。葦湖梁煤礦始建于1958年，礦井為主副斜井階段石門開拓，礦井年設計能力為120萬噸/ 年（新煤行管發(fā)2005） 631號）。目前，井下布置兩個綜采機械化工作面，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。開采方法上，采用采區(qū)前進區(qū)內后退式水平分層綜采放頂煤采煤方法，在同 一煤組內采用由上而下回采。礦井采用單翼中央分列式通風方式，通風方法為機械抽出式。 一、羅克休泡沫的特征及應用范圍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 時間為3-5分鐘，20分鐘內硬化。該泡沫成型后性能穩(wěn)定，具有良好的韌性，在受壓時， 可以變形但不開裂，抗壓能力強（0.2MPa），阻燃，適用于井下防滅火。1.2技術參數(shù)（表1、表2） 表1：原產品技術參數(shù)基本成分樹脂催化劑20C時的密度（g/cm3）1.21.5混合比例

3、（體積比）4120 C時的儲存期限（月）312存儲溫度（C）5-205-40表2：聚合產品-泡沫的技術參數(shù)應用溫度（C）1525反應時間（分鐘）52有10%變形時的壓力（MPa）0.1-0.20.1-0.2發(fā)火等級無火焰蔓延無火焰蔓延膨脹率25-3025-301.3 羅克休的應用范圍及作用（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，阻止內外空氣交換。（2）密閉墻堵漏風：阻止內外氣體交換，防火及利于人身安全。密閉墻四周巷道壓裂時， 也可使用羅克休泡沫壓入裂隙堵漏。采煤工作面進、回風隅角充填；防止大量新鮮風流進入采空區(qū)，防止采空區(qū)涌出大量 瓦斯；防止長期大量空氣進入采空區(qū)，引起遺

4、煤氧化自燃。充填廢棄老洞、溜眼(煤倉)防止掘進工作面及工作面回采時，掘透采空區(qū)，造成事 故；防止廢棄溜煤眼(煤倉)漏風，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：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、發(fā)火；減少工作面回風巷支護密度。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、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，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，頂煤煤體高溫點注射后起滅火和加 固封堵作用。1.4羅克休泡沫技術優(yōu)點羅克休泡沫具有：反應迅速；高膨脹率；較好的抗壓能力；可直接滅火；施工工藝簡單；用 途廣泛。2、施工設備及材料使用小型多功能氣動注漿泵，采用雙液注漿系統(tǒng)。見圖1：其中：為注漿泵提供動力的壓風機一臺，其型號為：MVF3/7G (風壓壓力在0.4-0.7MPa)：多功能氣動注漿泵一臺，其型號為：ZBQS-8.4/12.5；注漿管：4分鋼管，長約為1.8米；封口器：長約350MM (具有封堵眼口和逆止閥作用)；注漿鐵管；注射槍；

6、高壓膠管DN13；羅克休樹脂：每桶25公斤；羅克休催化劑：每桶29公斤。3、施工工藝3.1工藝流程使用專用氣動注漿樹脂和催化劑以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:封閉預注區(qū)一連接壓風管至專用泵一高壓膠管連接注射槍和注射泵一將兩根吸液 管分別插入裝有樹脂和催化劑的桶內一開泵注射一注射結束一洗泵一洗機具一停泵一拆卸 注射槍。3.2注意事項（1）注液

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

8、休防滅火材料對+670 集中石門B13槽老煤倉及B14槽東老密閉進行了封堵。封堵后，該處的火區(qū)得到了徹底治 理。見圖24.2 現(xiàn)場應用葦湖梁煤礦+670集中石門B13槽老煤倉及B14槽老密閉，今年出現(xiàn)了煤炭自燃現(xiàn)象，造成 發(fā)火點下方巷壁最高溫度達50度，并產生了大量的一氧化碳氣體，因+670大巷為我礦人員 去炸藥庫及進入東三預爆工程的必經之路，礦井水平延深后+670大巷將作為總回風巷使用， 葦湖梁礦對該處采取了注氮氣、黃泥灌漿、注水、重建密閉墻、對密閉墻進行噴漿處理等措 施，但仍因碹體漏漿、漏氣、漏水而無法截斷向煤倉的漏風通道，導致該處火區(qū)無法徹底熄 滅，造成+670集中石門一氧化碳超限、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+670集中石門B13槽老煤倉發(fā)火點空洞進行了充填堵漏，并對與之上部相 通的B14兩道老密閉的空間進行充填隔絕堵漏，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，完全截斷了向B13槽老煤倉及B14槽東老密閉的漏風通道，徹底杜 絕了密閉的漏風，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