新型泡沫防灭火材料在新集－矿的应用

新型泡沫防灭火材料在新集 矿的新型泡沫防灭火材料在新集 矿的 应用应用 淮南新集煤矿年生产能力为 400 万 t 目前开采 450m 水平 主 要采 13 1 下煤层 煤层平均厚度 8m 倾角 5 25 自然发火期 为 3 6 个月 最短为 36d 在开采方法上 采用放顶煤综采技 术 在巷道布置上 采用全部煤上 下 山 在采区内 采用 无煤柱小阶段连续开采技术 这种开采布局达到了高产高效的 目的 但随之也产生了一系列安全问题 尤其是矿井自燃火灾 日趋严重 矿井自投产以来 共发生自燃火灾 17 起 其中高冒 自燃 11 起 停采线自燃 4 起 工作面自燃 1 起 为了保证安全 生产 近几年来 矿井采用了多种防火技术 特别是采用罗克 休泡沫防火技术以来 矿井防火形势有了很大改善 1 罗克休泡沫的适用范围 特性及技术参数 1 1 适用范围 罗克休泡沫是一种中空充填产品 具有良好的机械杭压性 0 2 mpa 左右 可用于煤矿做密闭墙 高冒充填 封堵煤层裂隙 构筑防火墙等 1 2 特性 该产品高膨胀率 膨胀体积为原体积的 25 30 倍 充填用量小 泡沫反应迅速 气温 30 时 30s 即可反应 10 15 时 8min 反应 并在 20min 内硬化 不需要防漏支架 有良好的抗 压能力 0 2mpa 左右 经得起岩层的运行 不蔓延火焰 适 用于井下灭火 1 3 技术参数 罗克休泡沫的技术参数见表 1 表 1 罗克休泡沫的技术参数 见表 2 施工工艺 2 1 工艺流程 使用专用气动泵将树脂和催化剂以 4 1 的比例送入压枪后喷出 2 种原料混合后迅速发泡硬化 工艺流程如图 1 所示 图 1 工艺流程图 材料用量计算 q v 1 i n 25 式中 q 材料用量 桶 v 空洞体积 m3 i 施工误差系数 取 10 n 发泡倍数 n 25 30 25 每桶的容量 l 若是多孔换位压注 当发现压力上升到 10mpa 时 说明已压注 不进去了 应换孔 换孔压注步骤如下 1 关闭气泵 打开催化剂管路卸载阀回流卸载 关闭压注枪 截止阀 2 开泵 用树脂冲洗管路和枪 再关泵 3 换孔 关闭卸载阀 开截止阀 开泵继续压注 4 循环 1 3 5 全部孔压注完毕后 关泵 换清洗剂 撤卸枪与压注管接 口 开泵清洗管路与枪 2 2 注意事项 1 压注枪出口软管长度一般不要超过 6m 否则容易堵塞 出口管直径应用 dn10 dn13 软管 不宜用大直径 2 压注前一定要用静力将树脂摇晃均匀 3 压注时备足原料 避免吸空损坏活塞或堵塞管路 4 催化剂有腐蚀性 施工时要配带防护眼镜和橡胶手套 5 气温超过 30 时 应不使用压注管而直接用枪 气温低时 应相应加快压注速度 3 现场应用 3 1 高冒充填 新集矿主采 13 煤层 煤质松软 在掘进和巷修过程中 易形 成冒顶 由于高冒具备自燃条件 极易发生自燃火灾 矿井从 投产以来 高冒自然发火 11 起 占自然发火总数的 64 7 为 从根本上消除高冒自燃隐患 新集矿采用罗克休泡沫对高冒进 行充填 先后对 1305c 241303 下机巷 241303 外段联巷等处 的 53 个高冒隐患点进行了处理 共充填罗克休泡沫 1 560m3 为考查罗克休泡沫处理高冒自燃隐患的效果 在 1305c 241303 外段联巷分别选取了具有代表性的隐患点 预 先埋设测温热电偶和观察孔 进行了长期的观察 co 浓度从处 理前的 300 10 6 700 10 6 降至 0 温度从处理前的 50 60 降到 30 以下 并长期稳定不变 3 2 压注密闭墙封堵漏风 由于采用综采放顶煤无煤柱阶段连续回采 相邻采空区之间相 互连通 下阶段在开采期间向上阶段采空区漏风 而上阶段停 采线及报废的上下巷由于支架回收不好 加上煤柱支撑作用 顶板岩石冒落不充分 形成良好的漏风通道 并因采区采用全 部煤上 下 山 工作面上下巷均布置在煤层中 密闭墙封闭 不实 长期存在漏风 导致停采线自然发火 从投产以来 共 发生停采线自燃火灾 4 起 占自燃火灾总数的 23 5 自然发 火采空区占采区总数的 33 3 为消除停采线自燃火灾隐患 新集矿将传统的双瓦石单墙改为 双瓦石双墙 并在墙间留 200 mm 间距 在外墙上 中 下 3 个位置留设措施孔 利用措施孔向两墙中间压注罗克休泡沫进 行充填 并在墙的四周向帮 顶打钻 利用钻孔压注泡沫 这 样既可以使密闭墙与帮 顶连成一个整体 杜绝漏风 又可增 加墙的承压能力 2002 年共处理 5 个采空区共 11 道密闭墙 经过处理的采用区均未出现自燃迹象 3 3 快速封闭火区 新集矿 241301 综放工作面采至 f085 断层 h 10 8m 附近 工作面于 2002 年 3 月 4 日出水停产 接着铺网 3 月 9 日铺网 结束 4 月 18 日开始撤除综采支架 至 5 月 9 日 241301 停采 线发生自燃火灾 上风巷 co 浓度达 1 000 10 6 并有烟雾 着 火时 下机巷刚刚封闭结束 上风巷回柱不到三分之一 为防止火灾的扩大 决定在回风侧先设 3 道临时调节风门 利 用 2 台局部通风机向上风巷供风进行均压 以控制有毒气体的 大量涌出 然后在上巷回柱地点设两道木板闭 中间留 500mm 间距 利用罗克休泡沫进