王剛

(兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦,山東兗州 272102)

煤礦用新型防火材料探析

王剛

(兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦,山東兗州 272102)

本文首先介紹了煤礦火災(zāi)給我們所帶來的嚴(yán)重的危害，接下來介紹了煤礦用新型防火材料，以期能夠?yàn)槲覈牡V山工程實(shí)踐做出一定的指導(dǎo)。

煤礦火災(zāi) 危害 新型 防火材料

1 前言

在我們的社會(huì)生活當(dāng)中，火災(zāi)是一種嚴(yán)重威脅公共生活安全，危害普通人們生命財(cái)產(chǎn)安全的一種災(zāi)害之一，也是世界所有各國人民所共同面臨的一個(gè)相同的災(zāi)難性的問題。在礦井的火災(zāi)中，煤炭由于自燃從而引發(fā)的內(nèi)因火災(zāi)占有著非常大的比重，它已經(jīng)嚴(yán)重地影響到了煤礦能夠安全生產(chǎn)，給礦井帶來非常巨大的經(jīng)濟(jì)方面的損失，凍結(jié)或者丟失大量的煤炭資源，以至于造成人身傷亡。所以，預(yù)防好礦井的內(nèi)因火災(zāi)，已經(jīng)受到人們的普遍關(guān)注。近年代來，國內(nèi)外很多有關(guān)的礦井以及科技部門對(duì)于防止煤炭的自燃這一重大性的技術(shù)問題進(jìn)行了大量的研究與實(shí)踐，很多已經(jīng)收到了非常良好的實(shí)際效果。本文按照所掌握到的一些資料將會(huì)對(duì)煤礦火災(zāi)的危害以及近幾年來所采用過的一些新型煤礦防火材料作一簡單的論述。

2 防火材料

(1)惰氣—氮?dú)夥罍缁鸬獨(dú)?。窒熄作用：在封閉的區(qū)域內(nèi)部充人適量的氮?dú)猓瑥亩沟迷摽臻g的氧的濃度得到足夠的稀釋，從而能夠降低氧化的速率，不容易自燃，也能夠使得火源由于缺氧而窒熄。降溫作用：把處于低溫狀態(tài)的氮?dú)獬淙说讲煽諈^(qū)能夠有效降低煤體的溫度，從而延長煤體的自熱時(shí)間，達(dá)到有效的延緩煤體自燃的作用。

(2)灌漿防滅火阻化。把粘土(黃土)和水進(jìn)行混合之后成為水和泥土的一種懸浮液—泥漿，沿著管路憑借自然的壓差或者是泥漿泵直接輸送到井下，然后憑借鉆孔或者專用的灌漿引管向采空區(qū)進(jìn)行灌注。在泥漿進(jìn)行脫水的過程當(dāng)中，降低了火區(qū)的溫度。與此同時(shí)泥漿就會(huì)沉積覆蓋于煤的表面之上，充分利用泥漿的滲透作用以及粘著力能夠使得采空區(qū)的浮煤以及煤柱的龜裂部位能夠布滿泥漿，從而有效的隔絕了空氣，阻止煤的氧化，同時(shí)泥漿當(dāng)中的水在蒸發(fā)的時(shí)候使得灌漿區(qū)域的水份含量得以提高，阻止了煤體的水份蒸發(fā)，這樣就直接或者間接達(dá)到了預(yù)防以及滅火的最終目的。我國有些礦區(qū)為了能夠克服泥土的來源不足的這一存在問題，尋找到了某些泥漿材料的代用產(chǎn)品比如四川芙蓉礦區(qū)充分利用破碎的頁巖制作成頁巖泥漿；河北開灤的趙各莊礦采用電廠的粉煤灰做成灌漿的材料；江西萍鄉(xiāng)礦區(qū)選擇采用選煤廠的尾礦經(jīng)過破碎之后加一定量的黃土做成灌漿性的材料；充州礦區(qū)采用南屯礦的研石制成漿體從而來滅火。

(3)水泥速凝材料。英國曾經(jīng)采用“特克巴凱恩”、“阿闊巴凱恩”以及“撒信”等種種材料用于煤礦充填巷幫，這些材料的主要成分都是水泥，再者外加某些固凝劑、膨潤土或者是其它的助劑所組成。采用這些材料能夠膠結(jié)、密封巷幫煤壁的裂縫，也能夠膠結(jié)采空區(qū)當(dāng)中的浮煤，采用這些措施能故有效的阻止進(jìn)回風(fēng)流向采空區(qū)內(nèi)部的滲透，能夠起到阻燃的作用。

(4)粉煤灰加速凝劑—堵漏防火，這種方法屬于是一種煤礦用新型防滅火方式，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

(5)羅克休泡沫滅火。羅克休泡沫是一種中空性充填的產(chǎn)品，具備良好的機(jī)械抗壓性能，能夠用在煤礦井下做密閉墻、高冒充填、封堵煤層的裂隙以及構(gòu)筑防火墻等等諸多用途。高的膨脹率，膨脹的體積是原來體積的25到30倍，充填的用量比較?。慌菽姆磻?yīng)比較迅速，氣溫30℃的時(shí)候半分鐘就可以反應(yīng)，10到15℃的時(shí)候5到8分鐘就會(huì)反應(yīng)，并且在20分鐘之內(nèi)會(huì)硬化，不需要防漏的支架。具有良好抗壓性能，經(jīng)得起巖層的劇烈運(yùn)動(dòng)；不蔓延火區(qū)火焰，廣泛適用在井下用于滅火。使用專用的氣動(dòng)泵把樹脂與催化劑按照1：4的比例送入到注射槍之后噴出，兩種原料進(jìn)行混合之后就會(huì)迅速得發(fā)泡硬化。根據(jù)羅克休的特點(diǎn)，它在壓注到圍巖裂隙以后可以迅速膨脹到原體積的20到30倍。這樣的話就能夠進(jìn)一步的迅速充填到細(xì)小的圍巖裂隙當(dāng)中，達(dá)到無孔不入的效果，大大擴(kuò)大了滲透半徑。根據(jù)取樣的實(shí)測(cè)來看，它的滲透半徑是壓注水泥漿滲透半徑的2～3倍。由于羅克休具備快速膨脹的這一性質(zhì)，這樣就使得礦井在處理采空區(qū)密閉墻的瓦斯隱患以及煤層在自燃過程中的措施比較得力，效果的顯現(xiàn)極其迅速。羅克休材料鑒于其具有使用比較簡單，運(yùn)輸比較方便，同時(shí)實(shí)用性也比較強(qiáng)的緣故，能夠快速安全地封閉火區(qū)，從而降低局部區(qū)域自然發(fā)火的隱患，它是礦山企業(yè)一種新型的并且具有非常廣闊推廣前景的一種防自然發(fā)火的新型材料。

3 結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步，實(shí)際工程的探索，煤礦新型防火材料在不斷的更新，實(shí)際工程中需根據(jù)煤礦特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)姆阑鸩牧?，這樣能夠降低或阻止火災(zāi)的發(fā)生。

[1]《注氮抑爆防滅火技術(shù)在煤礦的應(yīng)用》.

[2]于子忠《影響煤礦安全發(fā)展的原因分析與對(duì)策》.

[3]鮮學(xué)福,王宏圖,姜德義,劉?？h.《我國煤礦礦井防滅火技術(shù)研究綜述》.

[4]中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì).JC/T984－2005聚合物水泥防水砂漿[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

[5]鐘世云,袁華.聚合物在混凝土中的應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.