羅克休泡沫產品在濟寧二號煤礦中的應用
【摘 要】在煤礦安全生產中,針對火和瓦斯等重大隱患,中法合資的羅克休泡沫產品,是目前解決礦井安全生產中空洞充填、充填煤岩裂隙防漏風、作密閉牆和防火牆滅火、加固破碎頂板及地層的新技術。
【關鍵詞】密閉牆;防火牆;充填
中圖分類號:TD753.4 文獻標識碼:B 文章編號:0253-2336(2003) 06-0059-02
Technology of Lukexiu foam product applied in Jinjing No.2 mine
QIU Chun-liang, ZHANG Xue-tao
(Jining No.2 Mine ,Yanzhou Mining Group Corp.Ltd.,Yanzhou 272002 ,China)
1、羅克休泡沫施工技術工藝
羅克休泡沫是由2種成分樹脂和催化劑組成的注射產品,用於密閉空氣和瓦斯、充填空隙孔洞以及加固煤岩地層。該產品隻需1台專用泵和1支混合槍,用礦井壓風做動力,要求壓風壓力在 0.4-0.7Mpa 即可,而泵輸出的高壓液體壓力是供給壓風壓力地7倍。泵的體積是1.42m×0.52m×0.52m,質量約100kg。2種成分樹脂和催化劑以4∶1的體積比相混合,兩組分在槍內由壓縮空氣來自動激活,發生快速發應生成泡沫,發泡後體積快速膨脹到原體積的25-30倍,直接注入到需處理區域,膨脹後,羅克休泡沫在幾分鍾內硬化。
2、羅克休泡沫應用範圍及作用
a) 充填破碎頂板(煤),防止頂板瓦斯積聚,防止破碎頂煤發火,阻止內外空氣交換。
b) 密閉牆堵漏風:阻止內外氣體交換,防火及利於人身安全。密閉牆四周巷道壓裂時,也 羅克休泡沫壓入裂隙堵漏。
c) 采煤工作麵進、回風隅角充填;防止大量新鮮風流進入采空區,防止采空區湧出大量瓦斯;防止長期大量空氣進入采空區,引起遺煤氧化自然。
d) 充填廢棄老洞、溜眼(煤倉):防止掘進工作麵及工作麵回采時,掘透采空區,造成02manbetx.com
;防止廢棄溜眼(煤倉)漏風,引起溜眼(采空區)發火。
e) 代替粉煤灰、沙子充填廢棄老巷;加強巷道回采工作麵巷道頂板,阻止氣體泄露。
f) 加固破碎的煤、岩頂板;超前加固掘進及回采工作麵巷道頂板,防止冒頂。 g) 沿空掘巷煤柱加固、堵漏風;加固破碎煤柱,提高支撐力;充填煤柱裂縫,防止煤柱及采空區漏風、發火;減少工作麵回風巷支護密度。
h) 加固工作麵冒頂及片幫處;加固後頂板保持完整,防止人工裝頂時的人身02manbetx.com
,支架有足夠的支撐力,有利於快速推移輸送機、拉架。
i) 加固回撤支架後部煤岩體,用於支架頂板後尾梁處煤岩超前加固,加固後的煤岩體即提高工作麵回撤速度,又封堵了回采空後漏風,確保了防火安全性。
j) 工作麵或巷道阻止冒頂、發火:增加頂板穩定性,頂煤煤體高溫點注射後起滅火和加固封堵作用。
3、羅克休泡沫技術優點
羅克休泡沫具有:①反應迅速;②高膨脹率;③較好的抗壓能力;④可直接滅火;⑤施工工藝簡單;⑥用途廣泛。
4、羅克休產品在濟寧二號礦應用
4.1 礦井概況及煤層自然發火因素03manbetx
兗礦集團濟寧二號煤礦為年設計能力400萬t的特大型煤井,1997年 11月投產,立井開拓,主采煤層為山西組3上3下煤層,該礦地質條件複雜,煤層起伏變化大,褶區斷層發育,構造多,一般發火期3-6個月,實際生產中最短自然發火期為1.1個月。礦井屬低瓦斯礦井,礦井自開采以來,自然發火3次,發生自然發火隱患4次。
4.2 羅克休泡沫在濟寧二號煤礦煤層自燃防治中的幾種用法
(1) 羅克休泡沫技術用於工作麵堵漏,高冒區充填。密閉牆封堵漏風。濟二礦33下05運輸巷掘進期間頂板上方形成了5處高冒區,高冒區深度達2-5m,寬度1.5-4m,長度約為1.5-3.5m ,未充填前高冒區內最高溫度達41.80,經取樣03manbetx
,一氧化碳濃度約為100×10-6,衝天羅克休材料後,巷道至今一年多來,未出現異常。在33下06工作麵用於運輸巷和回風巷隅角堵截漏風,取得了很好的效果。33下06工作麵於2002年10月份采空區出項異常,經取樣03manbetx
,回風隅角一氧化碳濃度最高達4000×10-6,乙烷為(30—40)×10-6乙烯位0×10-6左右,針對現場實際情況,工作麵進回風巷道每隔15-20m施工一道羅克休泡沫牆,有效地控製了采空區漏風通道。同時對工作麵進行注氮,確保了工作麵正常安全回采。
(2) 羅克休泡沫技術用於井下偏遠廢棄密閉牆充填及加固,破碎煤柱封堵,采空區堵截漏風。23下03工作麵為濟寧二號井煤礦第一孤島工作麵。工作麵於2002年3月1日開采,3月20日工作麵回風隅角瓦斯濃度出現異常,瓦斯濃度最高達6.8%,開采至3月27日,工作麵回風隅角瓦斯濃度高達9.6%,一氧化碳濃度高達200×10-6,嚴重製約著工作麵生產。工作麵兩側均為采空區,形成了叫大的漏風通道,經過監測03manbetx
,隨即采取了對其相鄰的23下01、23下04工作麵軌道巷、運輸巷定期施工一道破碎牆,外麵掛金屬網與破碎牆間距約0.3-0.5m ,中間充填羅克休泡沫,同時在運輸巷安設了抽放瓦斯風機,軌道巷實施了注氮、注漿等一係列措施,使回風隅角瓦斯濃度降到0.8%左右,截止至4月28日,工作麵趨於正常有效地保證了工作麵正常工作。
23上02工作麵於2003年2月18日開始回采,但其受2條廢棄巷道影響,相鄰的23上01工作麵為采空區,一條巷道穿過23上01工作麵,並且在23上02麵內延伸了85m ,工作麵運輸巷和回風巷保護煤柱為12m ,老工作麵巷道為錨網噴支護,同時工作麵開采距原北一采006一條老工作麵巷道約為150m 時,該工作麵巷道的密閉牆被壓壞、漏風,牆外CH4濃度為1.1%,O2濃度為14.2%~17%左右,當工作麵開采距老工作麵巷道60m時,密閉牆發生位移,牆體壓酥,巷道垮落,有害氣體濃度增加,先後采取重建密閉牆,對密閉牆進行噴漿處理等措施,但工作麵頂板壓力大,造成噴漿後多處開裂,最後用羅克休材料先充填後噴灑效果顯著,保證了23上02生產工作麵安全地通過006工作麵巷道。
作者簡介:邱春亮(1969- )男,山東平邑人,工程師,在讀碩士,一直從事煤礦一通三防工作。