MEA高分子灭火剂在大同矿区的应用

1、 专业技术文件 / Technical documentation 编号： MEA高分子灭火剂在大同矿区的应用Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制：_日期：_MEA高分子灭火剂在大同矿区的应用温馨提示：该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据，通过对具体的工作环节进行规范、约束，以确保生产、管理活动

2、的正常、有序、优质进行。本文档可根据实际情况进行修改和使用。 摘 要:介绍了MEA高分子防灭火材料在大同矿区的应用, 指出了MEA在采空区灭火中具有凝胶时间短、堵漏效果好、操作工艺简单等特点。 关键词:MEA材料；灭火；应用 大同煤矿集团有限责任公司现主要开采侏罗纪煤层, 煤层倾角一般为37, 可采煤层厚度0890m。工作面开采方法为后退式倾斜长壁采煤法。全集团公司47座矿井均属易自燃和自燃矿井, 发火期为312个月。据统计, 集团公司井田范围内先后发生自燃火灾形成火区71处, 面积为2837.23万m2。到目前为止, 通过治理已注销火区32处, 注销火区面积为673.393万m2, 现有火区

3、39处, 面积为2163.837万m2, 共计冻结煤5209万t。另外, 在井田范围内还有小煤窑火区166处, 对大井的安全生产构成严重威胁。 由于侏罗纪煤层埋藏深度浅、煤层数量多、层间距小, 在开采下部煤层时采空区顶板冒落, 与上部采空区(已采完封闭)塌通, 造成地表沉陷, 形成众多裂隙, 加之井田范围内小窑越层越界、滥采乱掘的影响, 采空区漏风严重, 导致采空区自然发火, 给矿井防灭火技术和管理工作带来相当大的难度。在自燃火灾防治方面, 大同煤矿集团公司因地制宜, 除了采用灌浆、均压、惰气、阻化剂防灭火外, 更是大力推广使用了新型防灭火材料MEA进行防灭火, 成功地熄灭了挖金湾矿12-1号

4、层408盘区8805、忻州窑矿901巷煤炭自燃, 在应用MEA材料灭火上取得了较好的经验。1 MEA防灭火剂的灭火机理 MEA防灭火剂由几种高分子材料及几种阻燃材料经特殊工艺加工而成。配水成胶后具有致密性、成膜性和附壁性。高分子材料和水均匀混合, 按配比不同在不同时间内吸水膨胀为凝胶, 在成胶过程中高分子材料可吸收自身重量百倍的水分, 含水量极高, 具有很强的固水性能和吸热降温功能, 并且高温不易失水, 失水后可再生, 高分子材料胶体同水渗透到煤的裂隙中, 充填包裹松散破碎煤体, 胶体同煤有较强的吸附力, 使煤体形成隔氧阻化层, 隔绝煤同氧气的接触, 达到隔氧、阻化、降温灭火的目的。MEA防灭

5、火材料在防灭火原理上, 对原“液膜隔氧降温”的学说有新的发展突破, 其防灭火原理是从煤炭自燃机理出发的, 使其具有了煤炭热解后控制其端部自由基的特性, 此灭火功效是其它材料不可替代的。2 应用情况 以挖金湾矿12-1号层408盘区8805采空区为例, 对MEA在大同矿区的应用情况分析如下: (1)现场情况 : 挖金湾矿属于正压通风矿井, 由于周边小窑较多, 采空区外围漏风较大, 特别是因正压作用平常在井下取样化验分析预测预报自然发火比较困难, 该矿12-1号层408盘区8805采空区着火初期, 未能及时发现, 后因火势扩大, 观测到一氧化碳气体, 见到明火, 先采取用水灭火, 但效果不佳, 并

6、且现场救护队员发现注水后, 火区有爆炸声响, 且高温水 蒸汽返出, 对救护队员现场灭火很不安全。为此决定采区先在采空区外测构筑土袋墙, 防治火势向外蔓延, 同时向采空区内打孔注入MEA灭火材料。 (2)布孔参数 : 在火区外长60m的轨道巷内黄土袋隔爆墙体下部, 先后钻孔40个, 孔深6m, 孔径41mm。 (3)MEA防灭火材料与水配比(体积比)见表l。灭火剂:水=1:180300, 封堵剂:水=1:140180。 (4)成胶时间 : 新型防灭火材料配水成胶时间一般为26 min。 (5)注浆压力 : 注浆压力为2.5 MPa。 (6)施工设备及材料:TBW-5015泥浆泵1台, 0.15m

7、3的配液箱1个, 50mm吸液胶管1根, 25mm出液管(3 MPa)l根, 25 mm注浆管(3 MPa)1根。 (7)施工工艺 : 打眼 埋设注浆管 配液 导入注胶管 开泵注浆 停泵 导出注胶管 清洗泥浆泵 封闭钻孔。 (8)施工中出现的问题及采取的措施 : 施工中出现的问题:浆液从钻孔中或煤、岩体裂隙中渗透冒出。采取的措施:用棉纱擦试即可。3 结 论 (1)MEA防灭火剂是一种配方科学、选料合理的新型高科技防灭火材料, 具有很强的吸水性、保水性, 并具有速凝、无毒、无味、无腐蚀, 无污染等优点。 (2)MEA防灭火材料胶体, 占用设备少, 工艺简单, 23人即可操作, 劳动强度小, 运输量小(材料运输量可减少90左右), 工作效率高。为现场施工解决了运输量大、用工多的难题, 具有很高的先进性。 (3)堵漏、密封效果好, 可以充填、渗透到破碎带的空隙和空间, 断绝向采空区浮煤发火供氧的来源, 达到采空区灭火的目的。 (4)特别对于明火, 采用MEA材料灭火结果比较好, 并且可以