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随着回采效率的提高,井下采煤工作面接续频繁,工作面停采后,综采支架暂时无法回撤,等掘进完成后直接转场安装,这样工作面就会有几个月的时间,在停采线位置不生产、不推进、也不能回撤。此时如果保持正常通风,架后浮煤很容易自燃,所以就需要对停采工作面进行临时封闭,待接续正常时,再拆除临时密闭启封转场。
矿井火灾是煤矿重大灾害之一,火区快速封闭的难题在我国许多煤矿中已越发突出。矿井一旦发生火灾,火区内有害气体将严重超标,极易引发更多的次生灾害。因此,工作面快速构筑密闭以及密闭墙的质量都至关重要。在保证封闭作业安全的基础上,需要能快速和有效地将发火工作面隔绝开来,减少往采空区漏风,缩短控制火势的时间。目前工作面自然发火紧急封闭的措施是在距离工作面尽可能近的位置构筑砖墙密闭,此措施施工材料准备时间长、施工时间长、施工人员暴露在危险环境的时间长。因此,非常需要能大幅度减少运输量、施工工艺简单,并能在短时间内快速构筑完成而且容易破拆的新型快速临时密闭材料和施工工艺,为抢险救灾后续工艺(在临时密闭外再设置双砖墙密闭、设置注浆注氮防灭火系统、设置措施巷等)措施的实施赢得时间。
近几年,矿上的临时密闭处理方式有以下几种:一是混凝土砖墙(或料石墙)密闭,其主要弊端是运输量大、工人劳动强度大、拆除困难、施工周期长,并且在动压作用下极易损坏开裂漏风;二是单木板墙(或挂网)喷涂高分子聚氨酯材料,其主要弊端是高分子聚氨酯类喷涂材料存在很大的毒副作用和高温反应热,极易引发木板和煤的自燃,聚氨酯类喷涂材料内部粘结力强,但是和煤体、岩壁以及木板的胶结力差,来压易产生整体撕裂漏风,封闭效果治标不治本。
徐州吉安研发的普瑞特Ⅱ型防灭火新技术适用于构筑快速密闭墙。该材料由A料、B料两种组分按1:1的体积比混合,经化学发泡后生成固化泡沫体,膨胀系数10倍以上,生成过程不产生热量,从根本上解决了传统聚氨酯类充填材料反应过程产热量较大的缺点。该产品发泡后呈泡沫状,初始粘度低,被注入破碎煤岩体空峒或采空区后,具有良好的扩散及渗透性能,最终生成的固化泡沫体能够与煤岩体形成密实的固结体,固化泡沫体中含有一定量水分,具有良好的封堵性能和吸热降温性能。