MEA高分子滅火劑在大同礦區的應用

摘 要:介紹了MEA高分子防滅火材料在大同礦區的應用，指出了MEA在采空區滅火中具有凝膠時間短、堵漏效果好、操作工藝簡單等特點。 關鍵詞:MEA材料；滅火；應用

大同煤礦集團有限責任公司現主要開采侏羅紀煤層，煤層傾角一般為3～7°，可采煤層厚度0．8～9． 0m 。工作麵開采方法為後退式傾斜長壁采煤法。全集團公司47座礦井均屬易自燃和自燃礦井，發火期為3～12個月。據統計，集團公司井田範圍內先後發生自燃火災形成火區71處，麵積為2837.23萬m²。到目前為止，通過治理已注銷火區32處，注銷火區麵積為673.393萬m²，現有火區39處，麵積為2163.837萬m²，共計凍結煤5209萬t。另外，在井田範圍內還有小煤窯火區166處，對大井的安全生產構成嚴重威脅。

由於侏羅紀煤層埋藏深度淺、煤層數量多、層間距小，在開采下部煤層時采空區頂板冒落，與上部采空區(已采完封閉)塌通，造成地表沉陷，形成眾多裂隙，加之井田範圍內小窯越層越界、濫采亂掘的影響，采空區漏風嚴重，導致采空區自然發火，給礦井防滅火技術和管理工作帶來相當大的難度。在自燃火災防治方麵，大同煤礦集團公司因地製宜，除了采用灌漿、均壓、惰氣、阻化劑防滅火外，更是大力推廣使用了新型防滅火材料MEA進行防滅火，成功地熄滅了挖金灣礦12^-1號層408盤區8805、忻州窯礦901巷煤炭自燃，在應用MEA材料滅火上取得了較好的經驗。

1 MEA防滅火劑的滅火機理

MEA防滅火劑由幾種高分子材料及幾種阻燃材料經特殊工藝加工而成。配水成膠後具有致密性、成膜性和附壁性。高分子材料和水均勻混合，按配比不同在不同時間內吸水膨脹為凝膠，在成膠過程中高分子材料可吸收自身重量百倍的水分，含水量極高，具有很強的固水性能和吸熱降溫功能，並且高溫不易失水，失水後可再生，高分子材料膠體同水滲透到煤的裂隙中，充填包裹鬆散破碎煤體，膠體同煤有較強的吸附力，使煤體形成隔氧阻化層，隔絕煤同氧氣的接觸，達到隔氧、阻化、降溫滅火的目的。MEA防滅火材料在防滅火原理上，對原“液膜隔氧降溫”的學說有新的發展突破，其防滅火原理是從煤炭自燃機理出發的，使其具有了煤炭熱解後控製其端部自由基的特性，此滅火功效是其它材料不可替代的。

2 應用情況

以挖金灣礦12^-1號層408盤區8805采空區為例，對MEA在大同礦區的應用情況03manbetx 如下：

(1)現場情況 ： 挖金灣礦屬於正壓通風礦井，由於周邊小窯較多，采空區外圍漏風較大，特別是因正壓作用平常在井下取樣化驗03manbetx 預測預報自然發火比較困難，該礦12^-1號層408盤區8805采空區著火初期，未能及時發現，後因火勢擴大，觀測到一氧化碳氣體，見到明火，先采取用水滅火，但效果不佳，並且現場救護隊員發現注水後，火區有爆炸聲響，且高溫水蒸汽返出，對救護隊員現場滅火很不安全。為此決定采區先在采空區外測構築土袋牆，防治火勢向外蔓延，同時向采空區內打孔注入MEA滅火材料。

(2)布孔參數 ： 在火區外長 60m 的軌道巷內黃土袋隔爆牆體下部，先後鑽孔40個，孔深 6m ，孔徑 41mm 。

(3)MEA防滅火材料與水配比(體積比)見表l。滅火劑：水=1：180～300，封堵劑：水=1：140～180。

(4)成膠時間 ： 新型防滅火材料配水成膠時間一般為2～6 min。

(5)注漿壓力 ： 注漿壓力為2.5 MPa。

(6)施工設備及材料：TBW-50／15泥漿泵1台， 0.15m ³ 的配液箱1個，Φ 50mm 吸液膠管1根，Φ 25mm 出液管(р>3 MPa)l根，Φ 25 mm 注漿管(р>3 MPa)1根。

(7)施工工藝 ： 打眼 埋設注漿管 配液 導入注膠管 開泵注漿 停泵 導出注膠管 清洗泥漿泵 封閉鑽孔。

(8)施工中出現的問題及采取的措施： 施工中出現的問題：漿液從鑽孔中或煤、岩體裂隙中滲透冒出。采取的措施：用棉紗擦試即可。

3 結 論

(1)MEA防滅火劑是一種配方科學、選料合理的新型高科技防滅火材料，具有很強的吸水性、保水性，並具有速凝、無毒、無味、無腐蝕，無汙染等優點。

(2)MEA防滅火材料膠體，占用設備少，工藝簡單，2～3人即可操作，勞動強度小，運輸量小(材料運輸量可減少90％左右)，工作效率高。為現場施工解決了運輸量大、用工多的難題，具有很高的先進性。

(3)堵漏、密封效果好，可以充填、滲透到破碎帶的空隙和空間，斷絕向采空區浮煤發火供氧的來源，達到采空區滅火的目的。

(4)特別對於明火，采用MEA材料滅火結果比較好，並且可以防止用水或漿體滅明火過程中水蒸汽傷人02manbetx.com 發生。

作者簡介：邸學勤(1963-)男，高級工程師，內蒙古豐鎮人，1988年畢業於焦作礦院采礦係，現任大同煤礦集團公司通風處處長。 所在單位 大同煤礦集團公司通風處