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能力為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°，自然發火期為3～6個月，最短為36d。在開采方法上，采用放頂煤綜采技術；在巷道布置上，采用全部煤上（下）山；在采區內，采用無煤柱小階段連續開采技術；這種開采布局達到了高產高效的目的，但隨之也產生了一係列安全問題，尤其是礦井自燃火災日趨嚴重。礦井自投產以來，共發生自燃火災17起，其中高冒自燃11起，停采線自燃4起，工作麵自燃1起。為了保證安全生產，近幾年來，礦井采用了多種防火技術，特別是采用羅克休泡沫防火技術以來，礦井防火形勢有了很大改善。
1 羅克休泡沫的適用範圍 特性及技術參數
1.1 適用範圍
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），可用於煤礦做密閉牆，高冒充填，封堵煤層裂隙，構築防火牆等。
1.2 特性
該產品高膨脹率，膨脹體積為原體積的25～30倍，充填用量小；泡沫反應迅速，氣溫30℃時，30s即可反應，10～15℃時，8min反應，並在20min內硬化，不需要防漏支架；有良好的抗壓能力（0.2Mpa左右），經得起岩層的運行；不蔓延火焰，適用於井下滅火。
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
使用專用氣動泵將樹脂和催化劑以4：1的比例送入壓槍後噴出，2種原料混合後迅速發泡硬化。工藝流程如圖1所示。
圖1 工藝流程圖
材料用量計算：Q＝V×（1＋i）/（n×25）
式中 Q——材料用量，桶；
V——空洞體積，m3；
i——施工誤差係數，取10％；
n——發泡倍數，n＝25～30；
25——每桶的容量，L。
若是多孔換位壓注，當發現壓力上升到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，用樹脂衝洗管路和槍，再關泵；
（3）換孔，關閉卸載閥，開截止閥，開泵繼續壓注。
（4）循環（1）～（3）；
（5）全部孔壓注完畢後，關泵，換清洗劑，撤卸槍與壓注管接口，開泵清洗管路與槍。
2.2 注意事項
（1）壓注槍出口軟管長度一般不要超過6m，否則容易堵塞；出口管直徑應用 DN10~DN13軟管，不宜用大直徑；
（2）壓注前一定要用靜力將樹脂搖晃均勻；
（3）壓注時備足原料，避免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 現場應用
3.1 高冒充填
新集礦主采13#煤層，煤質鬆軟，在掘進和巷修過程中，易形成冒頂，由於高冒具備自燃條件，極易發生自燃火災。礦井從投產以來，高冒自然發火11起，占自然發火總數的64.7％。為從根本上消除高冒自燃隱患，新集礦采用羅克休泡沫對高冒進行充填。先後對1305C、241303下機巷、241303外段聯巷等處的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察孔，進行了長期的觀察，CO濃度從處理前的300×10-6～700×10-6降至0，溫度從處理前的50～60℃降到30℃以下，並長期穩定不變。
3.2 壓注密閉牆封堵漏風
由於采用綜采放頂煤無煤柱階段連續回采，相鄰采空區之間相互連通，下階段在開采期間向上階段采空區漏風；而上階段停采線及報廢的上下巷由於支架回收不好，加上煤柱支撐作用，頂板岩石冒落不充分，形成良好的漏風通道。並因采區采用全部煤上（下）山，工作麵上下巷均布置在煤層中，密閉牆封閉不實，長期存在漏風，導致停采線自然發火。從投產以來，共發生停采線自燃火災4起，占自燃火災總數的23.5％，自然發火采空區占采區總數的33.3％。
為消除停采線自燃火災隱患，新集礦將傳統的雙瓦石單牆改為雙瓦石雙牆，並在牆間留200 mm間距，在外牆上、中、下3個位置留設措施孔，利用措施孔向兩牆中間壓注羅克休泡沫進行充填；並在牆的四周向幫、頂打鑽，利用鑽孔壓注泡沫，這樣既可以使密閉牆與幫、頂連成一個整體，杜絕漏風，又可增加牆的承壓能力。2002年共處理5個采空區共11道密閉牆，經過處理的采用區均未出現自燃跡象。
3.3 快速封閉火區
新集礦241301綜放工作麵采至F085斷層（H=10~8m）附近，工作麵於2002年3月4日出水停產，接著鋪網，3月9日鋪網結束，4月18日開始撤除綜采支架。至5月9日，241301停采線發生自燃火災，上風巷CO濃度達1 000×10-6，並有煙霧。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，決定在回風側先設3道臨時調節風門，利用2台局部通風機向上風巷供風進行均壓，以控製有毒氣體的大量湧出。然後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，既控製了火災蔓延，又為火災處理贏得了時間。後經采取打鑽注漿、高水充填等措施使火災徹底熄滅。
4 結語
羅克休泡沫在礦井防滅火上的成功應用，徹底改變了新集一礦的防火形勢，取得了良好的經濟效益和社會效益。
