淮南新集煤礦年生產(chǎn)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%uB0~25%uB0,自然發(fā)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(shù);在巷道布置上,采用全部煤上(下)山;在采區(qū)內(nèi),采用無煤柱小階段連續(xù)開采技術(shù);這種開采布局達到了高產(chǎn)高效的目的,但隨之也產(chǎn)生了一系列安全問題,尤其是礦井自燃火災(zāi)日趨嚴重。礦井自投產(chǎn)以來,共發(fā)生自燃火災(zāi)17起,其中高冒自燃11起,停采線自燃4起,工作面自燃1起。為了保證安全生產(chǎn),近幾年來,礦井采用了多種防火技術(shù),特別是采用羅克休泡沫防火技術(shù)以來,礦井防火形勢有了很大改善。
1 羅克休泡沫的適用范圍 特性及技術(shù)參數(shù)
1.1 適用范圍
羅克休泡沫是一種中空充填產(chǎn)品,具有良好的機械杭壓性(0.2 Mpa左右),可用于煤礦做密閉墻,高冒充填,封堵煤層裂隙,構(gòu)筑防火墻等。
1.2 特性
該產(chǎn)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(yīng)迅速,氣溫30℃時,30s即可反應(yīng),10~15℃時,8min反應(yīng),并在20min內(nèi)硬化,不需要防漏支架;有良好的抗壓能力(0.2Mpa左右),經(jīng)得起巖層的運行;不蔓延火焰,適用于井下滅火。
1.3 技術(shù)參數(shù)
羅克休泡沫的技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 羅克休泡沫的技術(shù)參數(shù)
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的比例送入壓槍后噴出,2種原料混合后迅速發(fā)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%uD7(1+i)/(n?)
式中 Q——材料用量,桶;
V——空洞體積,m3;
i——施工誤差系數(shù),取10%;
n——發(fā)泡倍數(shù),n=25~30;
25——每桶的容量,L。
若是多孔換位壓注,當發(fā)現(xiàn)壓力上升到10Mpa時,說明已壓注不進去了,應(yīng)換孔。換孔壓注步驟如下:
(1)關(guān)閉氣泵,打開催化劑管路卸載閥回流卸載,關(guān)閉壓注槍截止閥;
(2)開泵,用樹脂沖洗管路和槍,再關(guān)泵;
(3)換孔,關(guān)閉卸載閥,開截止閥,開泵繼續(xù)壓注。
(4)循環(huán)(1)~(3);
(5)全部孔壓注完畢后,關(guān)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(yīng)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(yīng)不使用壓注管而直接用槍,氣溫低時,應(yīng)相應(yīng)加快壓注速度。
3 現(xiàn)場應(yīng)用
3.1 高冒充填
新集礦主采13#煤層,煤質(zhì)松軟,在掘進和巷修過程中,易形成冒頂,由于高冒具備自燃條件,極易發(fā)生自燃火災(zāi)。礦井從投產(chǎn)以來,高冒自然發(fā)火11起,占自然發(fā)火總數(shù)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。先后對1305C、241303下機巷、241303外段聯(lián)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(lián)巷分別選取了具有代表性的隱患點,預(yù)先埋設(shè)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?-6~700?-6降至0,溫度從處理前的50~60℃降到30℃以下,并長期穩(wěn)定不變。
3.2 壓注密閉墻封堵漏風
由于采用綜采放頂煤無煤柱階段連續(xù)回采,相鄰采空區(qū)之間相互連通,下階段在開采期間向上階段采空區(qū)漏風;而上階段停采線及報廢的上下巷由于支架回收不好,加上煤柱支撐作用,頂板巖石冒落不充分,形成良好的漏風通道。并因采區(qū)采用全部煤上(下)山,工作面上下巷均布置在煤層中,密閉墻封閉不實,長期存在漏風,導(dǎo)致停采線自然發(fā)火。從投產(chǎn)以來,共發(fā)生停采線自燃火災(zāi)4起,占自燃火災(zāi)總數(shù)的23.5%,自然發(fā)火采空區(qū)占采區(qū)總數(shù)的33.3%。
為消除停采線自燃火災(zāi)隱患,新集礦將傳統(tǒng)的雙瓦石單墻改為雙瓦石雙墻,并在墻間留200 mm間距,在外墻上、中、下3個位置留設(shè)措施孔,利用措施孔向兩墻中間壓注羅克休泡沫進行充填;并在墻的四周向幫、頂打鉆,利用鉆孔壓注泡沫,這樣既可以使密閉墻與幫、頂連成一個整體,杜絕漏風,又可增加墻的承壓能力。2002年共處理5個采空區(qū)共11道密閉墻,經(jīng)過處理的采用區(qū)均未出現(xiàn)自燃跡象。
3.3 快速封閉火區(qū)
新集礦241301綜放工作面采至F085斷層(H=10~8m)附近,工作面于2002年3月4日出水停產(chǎn),接著鋪網(wǎng),3月9日鋪網(wǎng)結(jié)束,4月18日開始撤除綜采支架。至5月9日,241301停采線發(fā)生自燃火災(zāi),上風巷CO濃度達1 000?-6,并有煙霧。著火時,下機巷剛剛封閉結(jié)束,上風巷回柱不到三分之一。
為防止火災(zāi)的擴大,決定在回風側(cè)先設(shè)3道臨時調(diào)節(jié)風門,利用2臺局部通風機向上風巷供風進行均壓,以控制有毒氣體的大量涌出。然后在上巷回柱地點設(shè)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(jié)束,既控制了火災(zāi)蔓延,又為火災(zāi)處理贏得了時間。后經(jīng)采取打鉆注漿、高水充填等措施使火災(zāi)徹底熄滅。
4 結(jié)語
羅克休泡沫在礦井防滅火上的成功應(yīng)用,徹底改變了新集一礦的防火形勢,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會??益。
燒樣檢測電線絕緣電阻測試前電線的接續(xù)完成。
消防檢測都是根據(jù)各個省區(qū)的地方檢測驗收標準的,不同地區(qū)的是不一樣的,當?shù)厥^(qū)的消防網(wǎng)站上都能看到的。