新型泡沫防滅火材料在新集－礦的應用

1、 新型泡沫防滅火材料在新集礦的應用 淮南新集煤礦年生產力量為400萬t,目前開采-450m水平，主要采13-1下煤層，煤層平均厚度8m,傾角5°25°，自然發(fā)火期為36個月，最短為36d。在開采方法上，采納放頂煤綜采技術；在巷道布置上，采納全部煤上（下）山；在采區(qū)內，采納無煤柱小階段連續(xù)開采技術；這種開采布局達到了高產高效的目的，但隨之也產生了一系列平安問題，尤其是礦井自燃火災日趨嚴峻。礦井自投產以來，共發(fā)生自燃火災17起，其中高冒自燃11起，停采線自燃4起，工作面自燃1起。為了保證平安生產，近幾年來，礦井采納了多種防火技術，特殊是采納羅克休泡沫防火技術以來，礦井防火形勢有

2、了很大改善。 1 羅克休泡沫的適用范圍 特性及技術參數 1.1 適用范圍 羅克休泡沫是一種中空充填產品，具有良好的機械杭壓性（0.2 Mpa左右），可用于煤礦做密閉墻，高冒充填，封堵煤層裂隙，構筑防火墻等。 1.2 特性 該產品高膨脹率，膨脹體積為原體積的2530倍，充填用量??；泡沫反應快速，氣溫30時，30s即可反應，1015時，8min反應，并在20min內硬化，不需要防漏支架；有良好的抗壓力量（0.2Mpa左右），經得起巖層的運行；不擴散火焰，適用于井下滅火。 1.3 技術參數 羅克休泡沫的技術參數見表1。 表1 羅克休泡沫的技術參數 見表 2 施工工藝 2.1 工藝流程 使用專用氣動泵

3、將樹脂和催化劑以4：1的比例送入壓槍后噴出，2種原料混合后快速發(fā)泡硬化。工藝流程如圖1所示。 圖1 工藝流程圖 材料用量計算：QV×（1i）/（n×25） 式中 Q材料用量，桶； V空洞體積，m3； i施工誤差系數，取10； n發(fā)泡倍數，n2530； 25每桶的容量，L。 若是多孔換位壓注，當發(fā)覺壓力上升到10Mpa時，說明已壓注不進去了，應換孔。換孔壓注步驟如下： （1）關閉氣泵，打開催化劑管路卸載閥回流卸載，關閉壓注槍截止閥； （2）開泵，用樹脂沖洗管路和槍，再關泵； （3）換孔，關閉卸載閥，開截止閥，開泵連續(xù)壓注。 （4）循環(huán)（1）（3）； （5）全部孔壓注完畢后，關

4、泵，換清洗劑，撤卸槍與壓注管接口，開泵清洗管路與槍。 2.2 留意事項 （1）壓注槍出口軟管長度一般不要超過6m，否則簡單堵塞；出口管直徑應用 DN10DN13軟管，不宜用大直徑； （2）壓注前肯定要用靜力將樹脂搖擺勻稱； （3）壓注時備足原料，避開吸空損壞活塞或堵塞管路； （4）催化劑有腐蝕性，施工時要配帶防護眼鏡和橡膠手套； （5）氣溫超過30時，應不使用壓注管而直接用槍，氣溫低時，應相應加快壓注速度。 3 現(xiàn)場應用 3.1 高冒充填 新集礦主采13#煤層，煤質松軟，在掘進和巷修過程中，易形成冒頂，由于高冒具備自燃條件，極易發(fā)生自燃火災。礦井從投產以來，高冒自然發(fā)火11起，占自然發(fā)火總數的

5、64.7。為從根本上消退高冒自燃隱患，新集礦采納羅克休泡沫對高冒進行充填。先后對1305C、241303下機巷、241303外段聯(lián)巷等處的53個高冒隱患點進行了處理，共充填羅克休泡沫1 560m3。為考查羅克休泡沫處理高冒自燃隱患的效果，在1305C、241303外段聯(lián)巷分別選取了具有代表性的隱患點，預先埋設測溫熱電偶和觀看孔，進行了長期的觀看，CO濃度從處理前的300×10-6700×10-6降至0，溫度從處理前的5060降到30以下，并長期穩(wěn)定不變。 3.2 壓注密閉墻封堵漏風 由于采納綜采放頂煤無煤柱階段連續(xù)回采，相鄰采空區(qū)之間相互連通，下階段在開采期間向上階段采空區(qū)

6、漏風；而上階段停采線及報廢的上下巷由于支架回收不好，加上煤柱支撐作用，頂板巖石冒落不充分，形成良好的漏風通道。并因采區(qū)采納全部煤上（下）山，工作面上下巷均布置在煤層中，密閉墻封閉不實，長期存在漏風，導致停采線自然發(fā)火。從投產以來，共發(fā)生停采線自燃火災4起，占自燃火災總數的23.5，自然發(fā)火采空區(qū)占采區(qū)總數的33.3。 為消退停采線自燃火災隱患，新集礦將傳統(tǒng)的雙瓦石單墻改為雙瓦石雙墻，并在墻間留200 mm間距，在外墻上、中、下3個位置留設措施孔，利用措施孔向兩墻中間壓注羅克休泡沫進行充填；并在墻的四周向幫、頂打鉆，利用鉆孔壓注泡沫，這樣既可以使密閉墻與幫、頂連成一個整體，杜絕漏風，又可增加墻的

7、承壓力量。2021年共處理5個采空區(qū)共11道密閉墻，經過處理的采納區(qū)均未消失自燃跡象。 3.3 快速封閉火區(qū) 新集礦241301綜放工作面采至F085斷層（H=108m）四周，工作面于2021年3月4日出水停產，接著鋪網，3月9日鋪網結束，4月18日開頭撤除綜采支架。至5月9日，241301停采線發(fā)生自燃火災，上風巷CO濃度達1 000×10-6，并有煙霧。著火時，下機巷剛剛封閉結束，上風巷回柱不到三分之一。 為防止火災的擴大，打算在回風側先設3道臨時調整風門，利用2臺局部通風機向上風巷供風進行均壓，以掌握有毒氣體的大量涌出。然后在上巷回柱地點設兩道木板閉，中間留500mm間距，利用羅克休泡沫進行充填，僅用4h，便封閉結束，既