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        聚氨酯材料在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

        2020-12-10 09:02:14徐伏馮云曉平頂山學(xué)院河南平頂山467000
        化工管理 2020年33期
        關(guān)鍵詞:漏風(fēng)煤巖聚氨酯

        徐伏 馮云曉(平頂山學(xué)院,河南 平頂山 467000)

        0 引言

        聚氨酯材料屬于現(xiàn)代塑料工業(yè)中發(fā)展速度很快的材料,具有改編分子鏈節(jié)結(jié)構(gòu)的特征,在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)改性目的,在改變工藝配方的同時(shí)獲取到軟硬、密度和性能不同的泡沫塑料,加工起來非常便利,應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中有諸多優(yōu)勢(shì),因此在煤礦生產(chǎn)期間應(yīng)該重視聚氨酯材料的使用,充分發(fā)揮材料在應(yīng)用期間的作用和優(yōu)勢(shì)。

        1 聚氨酯材料性質(zhì)分析

        1.1 強(qiáng)度性能

        在聚氨酯材料應(yīng)用期間,強(qiáng)度和原材料、配方還有結(jié)構(gòu)存在直接聯(lián)系,在泡沫密度提升的情況下,強(qiáng)度就會(huì)有所增加。在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用聚氨酯材料,可以確保整體材料的應(yīng)用強(qiáng)度,有效預(yù)防出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象,提升媒體的固結(jié)強(qiáng)度。

        1.2 隔風(fēng)與耐熱性能分析

        對(duì)于聚氨酯材料而言,在實(shí)際應(yīng)用的過程中隔風(fēng)性能良好,在聚氨酯材料密度較高、交聯(lián)度較好的情況下,透氣性就會(huì)降低,密閉性就會(huì)有所提升,經(jīng)過相關(guān)檢測(cè)可以得知,聚氨酯材料的閉孔率在93%以上,氣體滲透率較低,隔風(fēng)性能良好,煤礦生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)聚氨酯材料的耐熱性能良好,在150℃的環(huán)境中不會(huì)出現(xiàn)降解的問題,120℃以下的溫度中,體積與強(qiáng)度不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化,耐熱性能良好,在受熱以后不會(huì)有體積變化、重量變化與抗壓強(qiáng)度變化,適合應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的井下高溫環(huán)境中,可以確保材料的應(yīng)用性能,有效規(guī)避材料應(yīng)用的問題,提升煤礦生產(chǎn)中材料應(yīng)用的有效性。

        1.3 穩(wěn)定性能分析

        聚氨酯材料通常情況下不會(huì)出現(xiàn)體積的變化,其變化問題的發(fā)生和材料結(jié)構(gòu)、密度等存在直接聯(lián)系,與發(fā)泡劑種類、環(huán)境條件等存在直接聯(lián)系,在煤礦生產(chǎn)的環(huán)境中,聚氨酯材料應(yīng)用的穩(wěn)定性較高,影響因素很少,可以確保材料應(yīng)用期間的完整性,材料的塑性也較好,可以保證應(yīng)用效果符合標(biāo)準(zhǔn),促使聚氨酯材料在相關(guān)煤礦生產(chǎn)工作中的良好應(yīng)用,提升整體穩(wěn)定性與強(qiáng)度,有著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),所以在煤礦生產(chǎn)期間應(yīng)該重視聚氨酯材料的使用,保證整體結(jié)構(gòu)的性能符合額標(biāo)準(zhǔn)。

        2 聚氨酯材料在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

        煤礦生產(chǎn)的實(shí)際工作中應(yīng)該合理使用聚氨酯材料,保證材料的有效使用,提升整體應(yīng)用效果,具體的應(yīng)用措施為:

        2.1 聚氨酯密閉堵漏材料的應(yīng)用

        煤礦生產(chǎn)中采用聚氨酯材料,應(yīng)該重視堵漏材料的應(yīng)用,將材料的作用充分發(fā)揮在煤礦生產(chǎn)中,主要的密閉堵漏材料為:

        (1)合理使用彈性密閉堵漏聚氨酯材料。通常情況下,煤礦生產(chǎn)期間如果出現(xiàn)礦井漏風(fēng)的現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致采區(qū)還有工作面送達(dá)用風(fēng)區(qū)域的風(fēng)量降低,出現(xiàn)瓦斯累積現(xiàn)象、溫度升高現(xiàn)象等等,容易出現(xiàn)安全隱患問題。且礦井漏風(fēng)還可能會(huì)使得通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)風(fēng)流紊亂的現(xiàn)象,嚴(yán)重的甚至還會(huì)誘發(fā)瓦斯爆炸的風(fēng)險(xiǎn)[1]。為了能夠提升煤礦生產(chǎn)安全性,應(yīng)該重點(diǎn)預(yù)防出現(xiàn)礦井漏風(fēng)的現(xiàn)象,采用彈性密閉堵漏聚氨酯材料,在應(yīng)用之前對(duì)材料進(jìn)行抗靜電處理與阻燃處理,保證粘度還有反應(yīng)固化的速度符合要求,全面調(diào)整材料強(qiáng)度和硬度,增強(qiáng)耐磨性能與抗老化性能,確保區(qū)域之內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)漏風(fēng)點(diǎn),保證煤礦生產(chǎn)的安全性。在使用彈性密閉堵漏聚氨酯材料期間還應(yīng)該重點(diǎn)應(yīng)用噴涂固化方式,設(shè)置較為完整并且沒有縫隙的彈性涂層結(jié)構(gòu),預(yù)防出現(xiàn)封堵縫隙的現(xiàn)象,以免有害氣體溢出。

        (2)合理采用聚氨酯泡沫密閉材料。如圖1所示,此類材料在應(yīng)用的過程中,膨脹率較高,滲透性良好,有著一定的密封性,目前已經(jīng)開始應(yīng)用在快速隔離火區(qū)、有害區(qū)域,起到一定的防火滅火效果,瓦斯治理的應(yīng)用性能也很好,因此,在煤礦生產(chǎn)期間也可以使用此類材料,在短時(shí)間之內(nèi)完成密閉處理任務(wù),預(yù)防出現(xiàn)采空區(qū)域的瓦斯爆炸事故[2]。

        2.2 聚氨酯加固媒體材料的應(yīng)用

        圖1 聚氨酯泡沫材料

        通常情況下煤礦采掘的工作中很容易出現(xiàn)地質(zhì)條件的變化,開采期間松散媒體很容易帶來冒頂片幫等各種危害因素,在此期間合理開展破碎媒體加固處理工作,屬于煤礦井下生產(chǎn)期間經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)難題,近年來在化工行業(yè)發(fā)展的過程中,已經(jīng)開始探索如何改變煤巖物理力學(xué)性能,加固處理強(qiáng)度很小并且處于破碎狀態(tài)的煤巖,確保煤礦生產(chǎn)工作的順利實(shí)施。目前雖然在煤礦生產(chǎn)期間已經(jīng)開始采用灌漿固化的方式,但是,工作環(huán)節(jié)非常復(fù)雜,很容易出現(xiàn)延期的現(xiàn)象。在此期間就應(yīng)該合理使用聚氨酯加固媒體材料,例如:可以應(yīng)用聚氨酯樹脂材料,在應(yīng)用期間具有一定的媒體加固性能,工作流程簡單,成本較低,能夠提升加固處理的效果。在使用聚氨酯材料加固灌漿期間,可以將聚合物多元醇材料、催化劑材料、增塑劑材料、發(fā)泡劑材料等有機(jī)整合,混合攪拌之后形成聚氨酯材料,可以起到一定的媒體加固作用。需要注意的是,為了能夠提升煤礦生產(chǎn)期間聚氨酯媒體加固材料的應(yīng)用效果,應(yīng)該重點(diǎn)使用聚氨酯錨固劑材料與聚氨酯固結(jié)堵水劑材料,前者屬于新型錨固劑,具有一定的錨力,滲透性能較好,在媒體固化期間能夠提升膨脹體積,可以保證加固處理效果,后者在應(yīng)用期間容易分散于水中,在雨水之后硬化,彈性良好,可以和煤巖相互凝結(jié),增強(qiáng)封堵效果[3]。

        3 聚氨酯材料在煤礦生產(chǎn)中的技術(shù)要點(diǎn)

        為了能夠在煤礦生產(chǎn)的過程中合理應(yīng)用聚氨酯材料,應(yīng)該積極采用相關(guān)的技術(shù),提升聚氨酯材料的應(yīng)用技術(shù)水平。

        3.1 合理使用化學(xué)加固爆巖技術(shù)

        煤礦生產(chǎn)的過程中長壁才沒,工作面的煤壁位置在高壓力的影響下,媒體會(huì)在壓力的影響之下出現(xiàn)縫隙,如果媒體的質(zhì)地軟,就會(huì)出現(xiàn)片幫的現(xiàn)象,誘發(fā)冒頂?shù)膯栴}。在煤層厚度不斷增加的情況下,冒落的品讀還有頂板冒落的規(guī)模會(huì)有所提升,此時(shí)就應(yīng)該積極使用煤巖化學(xué)加固技術(shù)措施,便于聚氨酯材料的應(yīng)用。首先,可以使用壓注方式開展煤巖的加固處理工作,主要就是使用壓注泵設(shè)備將樹脂材料注入相關(guān)的煤巖體之內(nèi),對(duì)煤巖進(jìn)行加固處理,使其成為有機(jī)整體。從技術(shù)方面來講,主要就是鉆孔工作、封孔工作、壓注工作,利用鉆機(jī)設(shè)備鉆孔處理,為了預(yù)防出現(xiàn)壓注期間漿液泄露封孔的現(xiàn)象,應(yīng)該使用封孔器處理,在機(jī)械封孔器、布包封孔的情況下,有效完成任務(wù)[4]。無論使用哪種封孔方式,都需要應(yīng)用聚氨酯材料,在聚氨酯反應(yīng)之后體積膨脹,將鉆孔封堵。此類方式在應(yīng)用期間可以降低成本,提升處理工作效果,保證工作的有效開展。其次,在工作中還應(yīng)該利用聚氨酯錨桿開展煤壁的加固處理工作,采用此類工藝技術(shù)期間,可以通過木錨桿藥包的形式,將聚氨酯材料設(shè)置在藥包之內(nèi),之后使用電煤鉆帶動(dòng)木錨桿攪動(dòng)藥包,使得其中的藥液相互混合發(fā)生反應(yīng),然后滲透鉆孔周圍區(qū)域的媒體中,使得媒體加固成為整體結(jié)構(gòu)。

        3.2 合理使用噴涂防漏風(fēng)技術(shù)

        煤礦生產(chǎn)工作中應(yīng)該合理使用噴涂防漏風(fēng)技術(shù),預(yù)防出現(xiàn)漏風(fēng)的問題,發(fā)揮聚氨酯材料的防漏風(fēng)作用。具體工作中應(yīng)該積極應(yīng)用噴涂工藝技術(shù)與機(jī)械設(shè)備,為了能夠滿足聚氨酯應(yīng)用的工藝要求,應(yīng)該合理使用風(fēng)動(dòng)噴涂泵設(shè)備,運(yùn)行原理就是借助井下壓風(fēng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)馬達(dá),利用減速器帶動(dòng)齒輪泵,然后將聚氨酯泡沫排出,利用噴槍進(jìn)行液體的噴涂,在噴涂五秒鐘到十秒鐘的時(shí)候就可以發(fā)泡,二十秒鐘就能夠成型,充分發(fā)揮隔風(fēng)性能。在采用此類技術(shù)的過程中,應(yīng)該遵循因地制宜的原則,按照煤礦生產(chǎn)工程的實(shí)際情況,針對(duì)性應(yīng)用噴涂防漏風(fēng)技術(shù),合理使用聚氨酯材料預(yù)防出現(xiàn)漏風(fēng)的問題[5]。

        4 結(jié)語

        綜上所述,煤礦生產(chǎn)的領(lǐng)域中聚氨酯材料具有一定優(yōu)勢(shì),穩(wěn)定性與強(qiáng)度較高,能夠滿足相關(guān)的煤礦生產(chǎn)需求。這就需要在實(shí)際工作中,結(jié)合煤礦生產(chǎn)情況針對(duì)性使用聚氨酯材料,并且嚴(yán)格應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù),在技術(shù)支持下提升聚氨酯材料的高效化應(yīng)用,滿足煤礦生產(chǎn)的需求。

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