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新型泡沫防灭火材料在新集矿的应用Y型过滤器

时间:2022年08月10日

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-矿的应用 2011年12月02日 来源: 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,利用罗克休泡沫进行充填,仅用4h,便封闭结束,既控制了火灾蔓延,又为火灾处理赢得了时间。后经采取打钻注浆、高水充填等措施使火灾彻底熄灭。 4 结语 罗克休泡沫在矿井防灭火上的成功应用,彻底改变了新集一矿的防火形势,取得了良好的经济效益和社会效益。

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