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罗克休泡沫产品在济宁二号煤矿中的应用

罗克休泡沫产品在济宁二号煤矿中的应用

邱春亮 张雪涛


1、罗克休泡沫施工技术工艺
罗克休泡沫是由2种成分树脂和催化剂组成的注射产品,用于密闭空气和瓦斯、充填空隙孔洞以及加固煤岩地层。该产品只需1台专用泵和1支混合枪,用矿井压风做动力,要求压风压力在 0.4-0.7Mpa 即可,而泵输出的高压液体压力是供给压风压力地7倍。泵的体积是1.42m×0.52m×0.52m,质量约100kg。2种成分树脂和催化剂以4∶1的体积比相混合,两组分在枪内由压缩空气来自动激活,发生快速发应生成泡沫,发泡后体积快速膨胀到原体积的25-30倍,直接注入到需处理区域,膨胀后,罗克休泡沫在几分钟内硬化。

2、罗克休泡沫应用范围及作用
a) 充填破碎顶板(煤),防止顶板瓦斯积聚,防止破碎顶煤发火,阻止内外空气交换。
b) 密闭墙堵漏风:阻止内外气体交换,防火及利于人身安全。密闭墙四周巷道压裂时,也 罗克休泡沫压入裂隙堵漏。
c) 采煤工作面进、回风隅角充填;防止大量新鲜风流进入采空区,防止采空区涌出大量瓦斯;防止长期大量空气进入采空区,引起遗煤氧化自然。
d) 充填废弃老洞、溜眼(煤仓):防止掘进工作面及工作面回采时,掘透采空区,造成事故;防止废弃溜眼(煤仓)漏风,引起溜眼(采空区)发火。
e) 代替粉煤灰、沙子充填废弃老巷;加强巷道回采工作面巷道顶板,阻止气体泄露。
f) 加固破碎的煤、岩顶板;超前加固掘进及回采工作面巷道顶板,防止冒顶。 g) 沿空掘巷煤柱加固、堵漏风;加固破碎煤柱,提高支撑力;充填煤柱裂缝,防止煤柱及采空区漏风、发火;减少工作面回风巷支护密度。
h) 加固工作面冒顶及片帮处;加固后顶板保持完整,防止人工装顶时的人身事故,支架有足够的支撑力,有利于快速推移输送机、拉架。
i) 加固回撤支架后部煤岩体,用于支架顶板后尾梁处煤岩超前加固,加固后的煤岩体即提高工作面回撤速度,又封堵了回采空后漏风,确保了防火安全性。
j) 工作面或巷道阻止冒顶、发火:增加顶板稳定性,顶煤煤体高温点注射后起灭火和加固封堵作用。

3、罗克休泡沫技术优点
罗克休泡沫具有:①反应迅速;②高膨胀率;③较好的抗压能力;④可直接灭火;⑤施工工艺简单;⑥用途广泛。

4、罗克休产品在济宁二号矿应用
4.1 矿井概况及煤层自然发火因素分析
兖矿集团济宁二号煤矿为年设计能力400万t的特大型煤井,1997年 11月投产,立井开拓,主采煤层为山西组3上3下煤层,该矿地质条件复杂,煤层起伏变化大,褶区断层发育,构造多,一般发火期3-6个月,实际生产中最短自然发火期为1.1个月。矿井属低瓦斯矿井,矿井自开采以来,自然发火3次,发生自然发火隐患4次。
4.2 罗克休泡沫在济宁二号煤矿煤层自燃防治中的几种用法
(1) 罗克休泡沫技术用于工作面堵漏,高冒区充填。密闭墙封堵漏风。济二矿33下05运输巷掘进期间顶板上方形成了5处高冒区,高冒区深度达2-5m,宽度1.5-4m,长度约为1.5-3.5m ,未充填前高冒区内最高温度达41.80,经取样分析,一氧化碳浓度约为100×10-6,冲天罗克休材料后,巷道至今一年多来,未出现异常。在33下06工作面用于运输巷和回风巷隅角堵截漏风,取得了很好的效果。33下06工作面于2002年10月份采空区出项异常,经取样分析,回风隅角一氧化碳浓度最高达4000×10-6,乙烷为(30—40)×10-6乙烯位0×10-6左右,针对现场实际情况,工作面进回风巷道每隔15-20m施工一道罗克休泡沫墙,有效地控制了采空区漏风通道。同时对工作面进行注氮,确保了工作面正常安全回采。
(2) 罗克休泡沫技术用于井下偏远废弃密闭墙充填及加固,破碎煤柱封堵,采空区堵截漏风。23下03工作面为济宁二号井煤矿第一孤岛工作面。工作面于2002年3月1日开采,3月20日工作面回风隅角瓦斯浓度出现异常,瓦斯浓度最高达6.8%,开采至3月27日,工作面回风隅角瓦斯浓度高达9.6%,一氧化碳浓度高达200×10-6,严重制约着工作面生产。工作面两侧均为采空区,形成了叫大的漏风通道,经过监测分析,随即采取了对其相邻的23下01、23下04工作面轨道巷、运输巷定期施工一道破碎墙,外面挂金属网与破碎墙间距约0.3-0.5m ,中间充填罗克休泡沫,同时在运输巷安设了抽放瓦斯风机,轨道巷实施了注氮、注浆等一系列措施,使回风隅角瓦斯浓度降到0.8%左右,截止至4月28日,工作面趋于正常有效地保证了工作面正常工作。
23上02工作面于2003年2月18日开始回采,但其受2条废弃巷道影响,相邻的23上01工作面为采空区,一条巷道穿过23上01工作面,并且在23上02面内延伸了85m ,工作面运输巷和回风巷保护煤柱为12m ,老工作面巷道为锚网喷支护,同时工作面开采距原北一采006一条老工作面巷道约为150m 时,该工作面巷道的密闭墙被压坏、漏风,墙外CH4浓度为1.1%,O2浓度为14.2%~17%左右,当工作面开采距老工作面巷道60m时,密闭墙发生位移,墙体压酥,巷道垮落,有害气体浓度增加,先后采取重建密闭墙,对密闭墙进行喷浆处理等措施,但工作面顶板压力大,造成喷浆后多处开裂,最后用罗克休材料先充填后喷洒效果显著,保证了23上02生产工作面安全地通过006工作面巷道。

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