通風區灌漿工培訓教材
通風區灌漿工培訓教材
目前我礦使用的防火材料有：羅克休充填材料、馬麗散加固煤體、MEA封堵劑、LFM噴塗材料、FSA快壘材料等;各材料使用的泵有：羅克休泵和QZB-50/6氣動注漿泵。
第一章：羅克休充填材料
1、羅克休的適用範圍、特征及技術參數
1.1 適用範圍：
羅克休泡沫(膠體漿)是采用樹脂和催化劑兩種不同的膠體聚合材料，通過高壓風帶動的多功能氣泵自不同的三個容器通過軟膠管吸入泵中，同時壓入注射槍，兩種液體經過注射槍加壓以4:1(4桶樹脂：1桶催化劑)的體積相混合、發泡，注入要堵漏的地點，瞬間發泡到達原體積30倍左右，該產品具有良好的機械抗壓性(0.2MP)，可用於煤礦密閉、防滅火高冒充填、封堵煤層裂隙、構築防火牆等。
1.2 特征：
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，常溫下20-30秒即可反應完畢，10-15度時3-5分鍾內膨脹結束，並在20分鍾內硬化，不需要防漏支架，有良好的抗壓能力(2Mpa左右)，經得起岩層的運動;不蔓延火焰，適用於井下滅火。
1.3 技術參數：
2、羅克休的施工工藝
在需要封閉的地點首先采用木板封閉，然後向封閉的空間注射羅克休聚合材料。注膠時使用專用氣動泵將樹脂和催化劑以4:1的比例送入注射槍，兩種原料混合後迅速發泡，通過注射管注入使用地點後20分鍾左右硬化。具體工藝為：用木板封閉預注區---連接壓風管至專用泵----高壓膠管連接注射槍和注射泵----將三根吸液管分別插入兩個裝有樹脂桶和一個裝有催化劑桶內----開泵注膠---注膠結束---用溶有火堿的水洗羅克休泵----用水衝洗機具、停泵----拆卸注射槍。其工藝流程如圖：
3、材料用量計算公式
材料用量計算：Q=Kx*Vx*d/(25XN)
式中: Q-----材料用量，桶;K-----材料富裕係數，取K=1.1,;V-----空洞容積，M3 ; n----發泡倍數，n=25-30;d---羅克休泡沫密度，t/m3 ,一般取1.26 25----每桶料的容積，kg。
4、施工設備及材料
采用羅克休泡沫封閉采空區時常用設備及材料如下表：
5、注意事項
(1)注射槍出口軟管長度一般不要超過6米，否則容易堵塞，出口管直徑應用DN10-DN13軟管，不宜用大直徑;
(2)注射前一定要將桶內樹脂搖晃均勻;
(3)注射時備足原料，同時至少在施工現場備2桶清水，避免吸孔損壞活塞或突然停風堵塞管路。
(4)搬運羅克休桶時，要檢查桶蓋是否扣牢，在確認扣牢後方可搬運。
(5)氣動泵要放置平穩、牢固，氣動泵所在地點附近3米範圍內無雜物、淤泥。
(6)注羅克休之前，要檢查氣動泵的氣密性，所使用軟管是否老化或破裂，各接點是否接實牢靠，隻有當以上符合要求時方可施工。
(7)注羅克休前通風區有針對性的插管，保證注羅克休使用效果。
(8)工作人員操作產品和氣泵前要穿戴安全，以防產品接觸、迸濺和流溢;要戴橡膠手套，戴防護眼鏡，如果有迸濺情況時戴保護麵罩，穿膠靴，操作後仔細洗淨雙手。
(9)注羅克休時，工作人員站在上風側，持槍頭人員要站在槍頭的上風側，倒注羅克休時要一人開蓋，一人倒注。
(10)工作人員在開啟或使用氣泵時與活塞及其運動部件保持距離，謹防身體任何部位與氣泵運動部件接觸。
(11)當氣泵有壓力 供應時禁止移動，停泵或維修前一定要停壓和卸壓。
(12)當工作人員不小心吸入羅克休時，要馬上離開汙染區，脫掉汙染的衣服，呼吸新鮮空氣，必要時請醫生診治。
(13)當羅克休不小心接觸到眼睛時，應立刻用清水仔細衝洗10~15分鍾，必要時請醫生診治。
(14)當羅克休接觸到皮膚時，應立即用清水仔細衝洗10~15分鍾，脫掉汙染的衣服，如果皮膚刺激持續或有灼傷感，請醫生診治。
(15)當不小心食入，不要喝水，不要試圖嘔吐，請醫生診治。
第二章：馬麗散加固煤體材料
1、馬麗散ks性能參數
化學材料注漿(馬麗散ks)的使用範圍：加固裂隙和不穩定地層，封閉水流入口，密閉地層，岩石加固，岩石鉚釘的密封。馬麗散ks是具有高度粘合力和很好的機械強度的雙組合高分子—聚亞胺膠脂材料。采用高壓灌注進行堵漏時，由於其初始粘度小，被高壓推擠，可沿岩層裂隙延展至所有裂隙(包括肉眼難以覺察的裂縫及在高壓作業下重張開的裂隙)，然後發生膨脹的膠結作用，從而有效地加固岩體，封阻裂隙。注入岩層裂隙後，其良好柔韌和粘合力保證了岩體受壓變形時也不會開裂。可持續與工作麵一致壽命。
2、馬麗散加固工藝與傳統注漿加固工藝區別及優勢：
(1)傳統注漿工藝一般采用水泥單液或水泥水玻璃雙液注漿,其材料為大分子顆粒狀，無法滲透岩層內微小的裂隙。
(2)其次傳統注漿的材料凝固時間長，注漿壓力小，擴散範圍小，凝固後會產生縮水空隙。
(3)另外傳統注漿的材料為脆性材料，應力變化時，會產生新的裂縫。馬麗散ks的粘結性好，具有極好的粘合能力與地層形成很強的粘合，能提高地層支撐力;其良好的柔韌性可緩解地層應力,能隨合著地層運動，機械阻力高。
第三章：MEA封堵劑防火材料
1、MEA的簡介
MEA係列煤礦防滅火劑是在對燃燒的機理進行是在對燃燒的機理進行深入研究的基礎上，運用膠體化學、燃燒化學、煤化學及高分子化學的相關理論研製成功的新型防滅火材料。它是由數種高分子材料及多種無機阻燃材料經特殊工藝加工而成的。MEA係列煤礦防滅火劑呈白色或灰白色粉末狀，無毒、無味、無汙染、無腐蝕性;配水30-200倍使用。MEA膠體可耐800-1000℃高溫，伴隨燃燒的全過程持續有效，保水、固水時間長，並有失水再生能力。MEA係列煤礦防滅火劑成膠後具有致密性、成膜性和附壁性，在一定溫度下能促使燃燒體表麵焦化、形成隔熱、隔氣的焦化層，全麵提高阻燃效果和防滅火功效;MEA係列煤礦防滅火劑中含有抑製燃燒時的煙霧及阻斷自由基鏈式反應的物質、可全麵提高滅火劑效能和滅火速度，並有效阻止複燃。
2、MEA係列煤礦防滅火劑的使用及配比：
MEA煤礦防火劑(MEA封堵劑)是環保型高科技產品，配水後形成的膠體具有致密性，成膜性和極強的掛壁性。MEA封堵劑膠體對煤壁及其裂隙具有粘附、充填的作用，膠體連續性好，有良好的散熱能力，可恢複並加強破碎煤體的整體散熱功能。MEA封堵劑膠體在井下潮濕環境中(RH≥85%)保水時間半年以上，失水率非常小，足以保證工作麵開采全過程各噴注地點的防漏風效果及防火降溫的要求。MEA封堵劑膠體是粘附性(掛壁性)、滲透性的有機結合體，注入煤體後有較大的控製範圍，克服了有些防滅火材料易形成：“鍋蓋”或“流失量大”的缺點;MEA封堵劑膠體承受動壓能力強，不因動壓而開裂、失水，堵漏風能力強，克服了有些水凝膠耐動壓能力差、失水漏風的主要缺陷; MEA封堵劑成膠後呈“軟固體狀”，既有較好的掛壁性，又有較好的強度，在煤體中邊流動滲透、邊增稠包裹煤體，固化時間1.5-8分鍾，承受動壓能力強，不易漏失，封堵裂隙效果好，是處理巷道頂板高冒區的理想材料。
3、MEA係列煤礦防滅火劑的使用環境及材料配比：
(1) 、雙牆密閉充填：
雙層密閉牆，牆間距0.5-3米，兩平行密閉牆間用MEA封堵劑膠體充實，配1立方膠體需MEA封堵劑膠體20-25公斤，膠體保水時間1年以上，有部分失水時，隻需補充少量水份，膠體即可再生，恢複封堵漏風的功能(牆間需予留放水孔、管)。也可采取MEA封堵劑摻配黃泥進行充填的方案，效果更好。
MEA封堵劑膠體還可以應用在溜煤眼封堵、進回風巷隅角堵漏風、巷道煤柱、聯絡巷及峒室破碎區域的防堵漏風上，效果十分明顯，操作工藝非常簡單，工人勞動強度低。
(2) 、巷道頂煤破碎帶：
打鑽注漿，鑽孔傾角60-90度，鑽孔間距2-3米，套管前端的花管長度不小於200mm，將MEA封堵劑打入巷道破碎區內。先將MEA
封堵劑膠體按1噸水配28-30kgMEA封堵劑的比例注入煤體充填空隙堵漏，提高支撐強度。若頂煤破碎程度較為嚴重，則首先應進行水泥砂漿噴漿工序;若頂煤破碎程度不嚴重，則隻需簡單背板再注
入MEA封堵劑膠體就可獲得理想的效果。
(3) 、開切眼、停采線：
1噸水配20-25公斤MEA封堵劑，移動式噴注設備選NBB200/40或NBB250/60泥漿泵;或利用地麵灌漿係統壓注膠體，對開切眼或停采線的相應位置進行封閉，所需的噴注量可根據各礦實際情況操作。
(4) 、封堵沿空破碎煤柱：
打鑽注漿，根據各礦的實際情況鑽孔在煤柱中間上仰靠近頂板處，采空區煤柱內著火時可打透煤柱注漿，鑽孔長度根據煤柱厚度。鑽孔布置沿走向間距2-3米，在關鍵區域采用“密集淺孔”的方式布置鑽孔，將MEA封堵劑膠體注入沿空破碎煤柱中有極好的防風堵漏效果，每孔注膠量為2-5m3，1噸水配MEA封堵劑25-28公斤。
(5)、MEA係列煤礦防滅火劑操作工藝
MEA係列煤礦防滅火劑是固體單料，同水均勻混合反應成膠，配比簡單、設備少，操作方便，和水玻璃類凝膠相比可節省90%以上的工作量，能夠適應快速防滅火工作的要求。在工藝上隻需要兩個交替使用的水箱、一個注漿泵即可滿足工作的要求。注漿泵壓力3Mpa以上、流量5-20立方米/時。
4:注意事項
4-1、 MEA係列煤礦防滅火劑為雙層密封防潮包裝，運輸貯存時要注意防潮、防水，嚴禁破壞外層包裝袋。防滅火劑在密封、防水條件下可保存12個月。
4-2、 嚴禁將MEA係列煤礦防滅火劑和Mgcl2、Cacl2等阻化劑及水玻璃類凝膠混用或先後注入同一及相鄰的鑽孔內，以防二者同時失效;在使用噴注設備時，應對原先使用水玻璃類凝膠的設備和管道進行徹底衝洗，幹淨後才能再壓注MEA膠體。
4-3、 MEA係列煤礦防滅火劑對水質有一定的要求，PH植要求在6.2-7.8，水的成分中若含有較多的鈣、鎂離子，則必須專門配置特殊型號的MEA產品。
4-4、 目前我礦使用的注漿泵是QZB-50/6氣動注漿泵。
第四章： LFM噴塗材料
1、LFM輕型充填材料的簡介：
LFM新型充填材料在保持一定堆積強度和具有一定柔型承壓能力的基礎上，其充填一立方米的空間隻需要100-120kg的LFM材料，用時僅6-8分鍾，充填效率高;充填材料成型後重量輕，一立方米的重量隻有320-380kg;充填過程中無需另行購置專用設備;材料無毒副作用，不燃燒也不助燃，充填成本遠低於高分子泡沫材料，符合輕質、密封、承重、高效、環保的要求，能夠有效完成有煤自燃隱患和瓦斯礦井的充填、密封、堵漏等諸多任務。LFM輕型充填材料的充填工藝簡單，對充填設備要求很低，無需礦方另行購買專用充填設備，隻需配置一台壓力大於1.5-2兆帕，流量大於3立方米/時的注漿泵;注漿現場需要水箱3-4個，水箱體積0.15-0.2立方米，在0.1立方米處做標注以控製水量。
2、LFM輕型充填材料的適用範圍
本產品主要用於空穴充填和封堵瓦斯，特別適用於：
2-1、在高冒空洞及高瓦斯鑽場廢棄空間的充填，其優勢是快速、輕質、柔性承壓、不開裂、不沉陷、不燃燒、不助燃、無毒副作用、價格低廉、無需專用設備。
2-2、各種廢巷、老峒室、溜煤眼、空穴的充填和支架後充填;隔斷漏風通道，如廢棄聯絡巷，隔離采空區瓦斯，防止煤炭自燃發火及無計劃瓦斯湧出。
2-3、工作麵上、下隅角充填封堵瓦斯。
3、LFM輕型充填材料的注意事項
1、LFM輕型充填材料為雙層密封防潮包裝，運輸貯存時要注意防潮、防水，嚴禁破壞外層包裝袋。防滅火劑在密封、防水條件下可保存12個月。
2、嚴禁將LFM輕型充填材料和Mgcl2、Cacl2等阻化劑及水玻璃 類凝膠混用或先後注入同一及相鄰的鑽孔內，以防二者同時失效;在使用噴注設備時，應對原先使用水玻璃類凝膠的設備和管道進行徹底衝洗，幹淨後才能再壓注LFM輕型充填材料。
3、扛運LFM輕型充填材料時，要檢查袋子是否紮緊，在確認紮緊後方可搬運。
4、LFM輕型充填材料使用參數為水灰比為1:0.4-0.6, 1噸LFM輕型充填材料可充填耐壓強度0.3-1Mpa;初凝時間為20秒-2分鍾可調，1小時後產生強度。
5、LFM輕型充填材料無毒，但是對呼吸係統和皮膚有輕微刺激，施工時，應戴手套和做好眼和麵部保護措施。
6、注漿泵也要放置平穩、牢固，注漿泵所在地點附近3米範圍內無雜物、淤泥。油霧器內注入30#機油至上刻線，拉杆處滴少許機油。吸漿口接入吸漿膠管及吸漿籠頭，並紮牢膠管。按特性曲線圖調節過濾減壓閥至所需要的注漿氣壓。(氣壓與排漿壓力比約1：10)
7、注LFM輕型充填材料之前，要檢查注漿泵的氣密性，所使用軟管是否老化或破裂，各接點是否接實牢靠，隻有當以上符合要求時方可施工。
8、工作人員操作產品和注漿泵前要穿戴安全，以防產品接觸、迸濺和流溢;要戴橡膠手套，戴防護眼鏡，如果有迸濺情況時戴保護麵罩，穿膠靴，操作後仔細洗淨雙手。
9、LFM輕型充填材料注時，工作人員站在上風側，持槍頭人員要站在槍頭的上風側，倒注LFM輕型充填材料。
10、工作人員在開啟或使用氣泵時與活塞及其運動部件保持距離，謹防身體任何部位與氣泵運動部件接觸。
11、當注漿泵有壓力供應時禁止移動，停泵或維修前一定要停壓和卸壓。
第五章：FSA快壘材料
1、FSA快速壘砌材料的簡介：
FSA快速壘砌材料將煤由可燃物改性為不可燃的工程材料，可廣泛應用在煤礦井下臨時密閉、封堵溜煤眼、工作麵上、下隅角瓦斯抽放率的工作中，從而為礦井搶險救災、快速封閉火區、快速填充老峒、隔絕邊界、實施密封等要求快速反應的地段提供了就地取材、快速實施的可能。其獨特的優勢，為煤礦井下快速搶險救災，為減輕工人的勞動量起到了很大的作用，具有極高的使用價值。
2、FSA快速壘砌材料的應用：
1、FSA結構是由骨料煤(或煤、矸的混合物)、添加劑(FSA)與水共同組成。水分子與添加劑中的高分子及無機物分子產生水化粘膠化作用，形成厚度不等的水化高分子粘膜，緊緊吸附包裹著煤分子，並組成空間網狀體型結構，具有了柔性抗壓的微結構及整體結構強度。當成袋的FSA快速壘砌成牆後受壓愈大，整體性愈強，密閉性愈好。此時頂板及兩邦來壓通過FSA砌體被迅速整體傳到底板，受力體係完整可靠。頂板及圍岩的變形被袋內顆粒間距離逐步減少所吸收，袋與袋之間的結構反而在圍岩動壓及變形共同作用下咬合粘結得更緊密，更不漏風、不漏氣。FSA快速壘砌材料的優點：高效阻燃，按推薦比例配成的混合料在800-10000C高溫下，15-20分鍾內不會被引燃形成明火，且不會產生有毒有害氣體，有極強的隔熱功效。允許變形，不允許漏風：FSA和碎煤、水混合後有極強的防漏風功能，水粘膜厚，粘附力強、彈性大，保濕能力強，承受壓力大，牆體穩定。
2、施工比例：每個袋中20kg碎煤(或矸石與碎煤混合)+2～3kgFSA料+10～15kg水;封堵溜煤眼、小井時不裝袋效果更好。
3、施工方案：將合適比例的幹碎煤與FSA料幹混均勻後，用噴霧加水的方式噴水使其膨脹形成均勻有彈性的混合料再裝袋壘砌成牆，在最上部接頂及四周邊緣處采用幹碎煤與FSA料幹混均勻裝袋壘砌成牆後，再用水注水器具注入合適比例的水，膨脹接頂。
3、FSA快速壘砌材料的注意事項：
3-1、FSA快速壘砌材料要保證每袋料有一定的受壓變形的空間，因此，每袋隻裝六成滿。
3-2、FSA快速壘砌材料及時補水，風速較小的地段每二個月補水一次，風速較大的地段每半個月補水一次。
3-3、FSA快速壘砌材料建議在牆體上部接頂處及四周邊緣處壘砌時必須保證袋內有足夠的FSA料(每袋不少於3kg)，以保證接頂和接邦的膨脹效果。在上部接頂處及左右兩周邊壘砌處開槽是最佳方案;如果礦井頂板來壓不夠快，則有必要在阻燃擋風牆建成2-3天後進行補袋操作，充填可能出現的微小沉降。
3-4、FSA快速壘砌材料3-5m2的斷麵直接用單袋壘砌而成;5-10m2的斷麵需按金字塔方式壘砌而成，或用木柱或鋼柱定位，減少壘砌袋數量。
第六章：QZB-50/6氣動注漿泵
1. QZB-50/6氣動注漿泵的特點
目前我礦使用的MEA封堵劑、LFM噴塗材料、FSA快壘材料等防火材料都是用的QZB-50/6氣動注漿泵，該泵采用氣壓傳動，可在易燃、易爆、多塵埃及淋水等惡劣環境下工作，可無級調量，隻要控製氣源開關的大小，就能改變進漿量的多少，亦能定壓自動變量，即排漿量隨著注漿壓力的增加而減小，該泵可進行漿比1:1的雙液注泵，若在一隻漿缸的端頭配上漿比調節器，可進行任意配比雙液注漿。
2. QZB-50/6氣動注漿泵的技術參數
3. QZB-50/6氣動注漿泵的工作原理與結構
(-)泵的工作原理
壓縮空氣經球閥、空氣過濾減壓閥、油霧器到達氣控換向閥和行程換向閥及頂杆閥，氣缸活塞推動行程換向閥換向來控製氣控換向閥換向，推動氣缸拉杆往複運動，通過吸排漿閥完成吸漿和排漿工作。空氣過濾減壓閥上的壓力表顯示的氣壓為調節減壓閥後的氣體壓力。空氣過濾減壓為定值式減壓閥，具有自動調節輸出氣流量，而保持輸出氣體壓力不變的性能，由此構成了該泵的自控性能，使排出的漿液隨注漿壓力增加而減小排量。該泵自動調節性能比其他型式操作調節的注漿調控及時、準確，因而可以縮短注漿時間，保證注漿質量、節省材料、安全施工。
(二)泵的結構：
該泵主要由氣缸、漿缸、吸排漿閥、混合器、吸排漿管和氣源處理三大件組成。
4. QZB-50/6氣動注漿泵的使用和維護
4-1、開泵前準備工作：泵應水平放置，油霧器內注入30#機油至上刻線，拉杆處滴少許機油。吸漿口接入吸漿膠管及吸漿籠頭，並紮牢膠管，適當的調節過濾減壓閥至所需要的注漿氣壓。
4-2、注漿中的操作：
(1)該泵具有自控性能，可以自動調節排漿量及控製注漿能力。在注漿過程中，不要人為的調節。如需要中途改變注漿量或注漿壓力，可以調節球閥的開口大小或過濾減壓閥即可。
(2)油霧器內機油下降到下刻度時，補充機油至上課度線，應及時放掉過濾減壓閥水杯中的積水。
(3)注漿過程中，不能中途停頓。特別在注雙液時更要注意，以防漿液沉積、凝固，堵塞泵內通道。
4-3、停泵後的維護
(1)注漿完畢後，要將吸漿管放進清水內，開泵衝洗泵內殘留漿液。
(2)如長期不用，各運動部件、閥座等應塗機油，防止生鏽。
5、QZB-50/6氣動注漿泵的故障和維護
故障及處理
一、柱塞往複動作但無漿排出1、吸排漿閥或吸漿管堵塞。2、閥座、閥球損 壞。3、柱塞磨損。1、清洗
2、更換
3、更換
二、漿缸單側出漿1、首先按上述三點檢查並處理。
2、柱塞密封不嚴。調節壓緊圈螺栓
三、柱塞不動作1.柱塞密封膠圈壓的太緊。
2、氣控各閥失靈。
3、供氣壓力太低。1.給予放鬆。
2、按原理圖所示性能檢查，失靈則換。
3、加大供氣壓力或供氣量。
第七章：羅克休多功能氣泵
目前我礦使用的羅克休、馬麗散等防火材料都是用的羅克休多功能氣泵。
1、羅克休多功能氣泵的使用說明
羅克休泡沫為雙組份混合物。兩種組份樹脂和催化劑，以4/1的體積比混合，反應形成膨脹泡沫。膨脹倍數可到30倍。羅克休泡沫為阻燃產品，可以用於發熱區域，也可以用來煤礦滅火。整套氣泵包括：一台4/1多功能氣泵，一支注射槍和數根高壓軟管。
氣泵馬達下接三個活塞。工作時兩個抽運羅克休泡沫樹脂，另一個抽運羅克休泡沫催化劑。這三個活塞麵積總和與泵馬達活塞麵積的比決定了27:1的壓力比。兩個樹脂活塞和一個催化劑活塞的麵積比決定了樹脂和催化劑4:1的用量比。
羅克休泡沫樹脂和催化劑分別通過各自的活塞和高壓軟管，被抽運到注射槍裏混合。混合物通過一個軟管、一根接有一個封孔器或一個注射錨杆的金屬管，一直被注射進地層裏。
2、羅克休多功能氣泵使用時的注意事項
(1)注射槍出口軟管長度一般不要超過6米，否則容易堵塞，出口管直徑應用DN10-DN13軟管，不宜用大直徑;
(2)注射前一定要將桶內樹脂搖晃均勻;
(3)注射時備足原料，同時至少在施工現場備2桶清水，避免吸孔損壞活塞或突然停風堵塞管路。
(4)氣動泵要放置平穩、牢固，氣動泵所在地點附近3米範圍內無雜物、淤泥。
(5)注羅克休之前，要檢查氣動泵的氣密性，所使用軟管是否老化或破裂，各接點是否接實牢靠，隻有當以上符合要求時方可施工。
(6)注羅克休前通風區有針對性的插管，保證注羅克休使用效果。
(7)工作人員操作產品和氣泵前要穿戴安全，以防產品接觸、迸濺和流溢;要戴橡膠手套，戴防護眼鏡，如果有迸濺情況時戴保護麵罩，穿膠靴，操作後仔細洗淨雙手。
(8)注羅克休時，工作人員站在上風側，持槍頭人員要站在槍頭的上風側，倒注羅克休時要一人開蓋，一人倒注。
(9)工作人員在開啟或使用氣泵時與活塞及其運動部件保持距離，謹防身體任何部位與氣泵運動部件接觸。
(10)當氣泵有壓力 供應時禁止移動，停泵或維修前一定要停壓和卸壓。
