礦井防滅火膨脹充填材料研究及應(yīng)用.pdf

1、煤炭在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中占主體地位。頻發(fā)的煤層自燃火災(zāi)嚴(yán)重地威脅著礦井工人的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)也制約著煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因而，預(yù)防煤層自燃勢(shì)在必行，治理煤層火災(zāi)迫在眉睫。雖然有許多現(xiàn)代科技已經(jīng)應(yīng)用到煤層火災(zāi)的治理中，但從治理中出現(xiàn)的各種新問(wèn)題以及治理的效果看，為了可有效地治理煤層火災(zāi)、防滅煤層自燃，仍急切地需要開(kāi)發(fā)礦井防滅火新型材料，為煤層火災(zāi)的治理提供新方法和新途徑。
　　當(dāng)前用于煤礦火災(zāi)治理的材料有膠體材料、泡沫材料和發(fā)泡材料

2、等，不同材料性質(zhì)的差異，僅靠一種材料來(lái)防滅煤層火災(zāi)，其效果不理想。為此，本文依據(jù)基料、激發(fā)劑、膨脹劑、穩(wěn)泡劑四種材料的理論，提出了合理配置四種材料，研發(fā)出了礦井防滅火膨脹充填材料。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的研究方法，對(duì)所開(kāi)發(fā)的材料，保持其中三種組份添加量不變而僅改變另一種組份添加量，分別對(duì)由膨脹劑與穩(wěn)泡劑、水、激發(fā)劑以及基料的添加量不同所構(gòu)成的材料，從材料的流動(dòng)度、膨脹時(shí)間、膨脹倍數(shù)、溫度升高量和抗壓強(qiáng)度等因素進(jìn)行了測(cè)量分析，由所獲得的大量數(shù)據(jù)，給

3、出了這四種材料的合理配置比、生產(chǎn)工藝及使用方法。本文所研發(fā)出的膨脹充填材料在其膨脹過(guò)程是以漿液注入火區(qū)，注入后會(huì)停留在特定位置，即使處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后體積向四周裂隙膨脹。這種膨脹作用可以促使材料向位置較高的空隙膨脹，并在漏風(fēng)區(qū)域形成較好的隔離帶，從而隔絕或減少氧氣向高溫區(qū)的擴(kuò)散，增強(qiáng)了防治煤層火災(zāi)的作用效果。
　　對(duì)某礦四區(qū)段采空區(qū)自然發(fā)火情況，使用該材料進(jìn)行滅火處理，經(jīng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析表明，乙烯濃度在第51天處很低，至第64天變?yōu)?/p>