矿井在开采过程中,局部巷道受到矿压的影响会出现冒顶现象。冒顶区域非常危险,人员不能通行,如果不改变风流,时间久了就会发生自然发火的可能。因此在治理冒顶之前,需要先建立一道临时密闭墙,以避免风流造成自然发火。工作面开采结束后,采空区需要建立永久密闭墙,永久密闭墙大多采用混凝土结构,需要运输的材料多,施工准备时间长。因此,通常先建立一道临时密闭墙,准备工作做好后拆除临时密闭墙,建立永久密闭墙。随着生产水平的提高,矿井管理越来越严格,巷道内气体指标超过限定值后需要停产整改,也需要对超出指标要求的区域临时密闭。有些矿井采掘面和相邻的采面有连接巷道,在采掘过程中暂时不用的巷道或联巷需要临时密闭。

矿井临时密闭墙材料 矿井临时密闭墙材料(1)

最开始人们采用向木垛缝隙里灌黄土的方法建立临时密闭所。起先的矿井物资匮乏,矿井支护用了大量的木材,用木材做临时密闭原料取材方便,封闭结束后木材可以重复利用。随着可利用材料的增多,人们选择木板墙,再在木板墙上覆盖一层风筒布或喷涂密封材料;也有采用两道木板墙中间充填黄土的方法。随着矿井下条件进一步改善,有些矿井采用了砖墙,也有的采用了石料墙,还有采用了混凝土墙。随着技术的进步,临时密闭墙采用的材料越来越多,有采用罗克休、玛丽散等有机材料做临时密闭墙的,有采用轻质水泥砌块、珍珠岩砌块等无机材料做临时密闭墙的,有采用发泡水泥直接做临时密闭墙的,还有采用气囊建立快速密闭墙的。

其中,采用注有机发泡材料的方法成本较高,且有机材料固化过程容易产生热量,使用不当会引燃煤体,给矿井安全带来影响,严重的甚至会给矿工生命安全带来危害。有机材料本身耐火温度差,煤体出现自然发火现象后,有机材料会被引燃或被碳化。采用轻质水泥砌块垒砌的方法运输量大,施工强度大,施工周期长。采用建两道砖墙,向两道墙中填入黄土的方法施工量过大,施工周期过长,并且矿顶顶板产生的压力很容易将砖墙压裂,从而产生漏风现象。

徐州吉安研发的普瑞特Ⅱ型防灭火新技术适用于构筑临时密闭墙。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。

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