采空区漏风治理中罗克休泡沫的应用和优势
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泡沫排水采气工艺的应用摘要:应用泡沫排水采气工艺在提高安全性、改善采气效率、降低瓦斯爆炸风险和减少环境影响等方面具有重要的必要性,有助于提高煤矿开采的可持续性和安全性。
本文通过列举实际案例与分析资料,围绕泡沫排水采气工艺展开研究,并对该种工艺的实际应用进行分析,以期可以为从业人员开展操作提供依据。
关键词:泡沫排水采气工艺;气田;水含量超标1应用泡沫排水采气工艺的必要性应用泡沫排水采气工艺在煤矿开采中具有多方面的必要性,主要包括提高安全性、改善采气效率、降低瓦斯爆炸风险以及减少环境影响。
泡沫可以有效抑制瓦斯的爆炸,减缓火源的蔓延速度,提高矿井的火灾安全性。
泡沫可以降低煤尘爆炸的可能性,对于煤矿井下的安全防范起到积极作用。
泡沫可以减少煤与岩石之间的摩擦,降低瓦斯的涌出速度,减轻矿井的瓦斯压力。
泡沫的应用可以改善排水液体的透明度,提高排水效率,减少煤层水的渗透。
泡沫作为一种特殊介质,可以改善煤层的透气性,提高瓦斯的采收率。
泡沫中的气泡能够稀释瓦斯浓度,减缓瓦斯爆炸的蔓延速度,提高矿井爆炸的控制能力。
泡沫可以形成一种防爆的屏障,减缓瓦斯爆炸传播的速度,提高矿井的防爆能力。
泡沫排水工艺可以减少对地下水的需求,降低对水资源的浪费。
泡沫排水工艺能够减少排水中的污染物,对环境的影响较小。
2消泡原理消泡是指通过某些化学物质或物理手段,将原本容易形成泡沫的液体中的泡沫破坏或抑制的过程。
在煤矿行业,消泡技术通常用于控制泡沫在排水、采气等过程中的影响。
消泡剂可以改变液体表面的张力,使其降低,从而破坏泡沫结构。
表面活性物质通过与液体分子相互作用,减少表面张力,使气泡破裂。
消泡剂的引入可以改变液体的极性,使其不再适合形成稳定的气泡结构。
某些消泡剂能够在气泡膜上形成一层薄膜,改变其表面性质,使其不再具有稳定的泡沫结构,导致气泡破裂。
通过引入一些高分子量的物质,如聚合物,可以增加液体的黏度,阻碍气泡的运动和相互聚集,从而破坏泡沫结构。
罗克休泡沫处理大冒高巷道顶板事故
赵文华;王毅;吴国强;柴敬;李毅
【期刊名称】《煤矿开采》
【年(卷),期】2010(015)001
【摘要】为了及时有效地处理复杂地质条件下巷道的冒顶事故,确保不影响矿井正常生产和巷道外观形状,结合工程实例,介绍利用罗克休泡沫材料的高速成形、高膨胀率,实现了大冒高巷道冒顶事故分3次快速充填的施工工艺和过程,并对罗克休泡沫充填冒顶区的注意事项进行了分析.
【总页数】3页(P99-101)
【作者】赵文华;王毅;吴国强;柴敬;李毅
【作者单位】宁夏煤业集团有限责任公司红柳煤矿筹建处,宁夏,灵武,751404;西安科技大学能源学院,西安,710054;西安科技大学能源学院,西安,710054;宁夏煤业集团有限责任公司红柳煤矿筹建处,宁夏,灵武,751404;西安科技大学能源学院,西安,710054;西安科技大学能源学院,西安,710054
【正文语种】中文
【中图分类】TD353.8
【相关文献】
1.喷注罗克休泡沫材料在处理石门向采空区漏风中的运用 [J], 金世虎;王宁;石爱雄;王步青;马文全
2.罗克休泡沫处理大冒顶事故技术的实践 [J], 王昕;刘红岗;郭坤
3.罗克休泡沫在巷道掘进中的应用 [J], 张文阁
4.罗克休和马丽散在巷道过断层冒顶处理中的应用 [J], 刘备荒;梁红杰;陈超美;冯星宇
5.罗克休泡沫材料在处理老空漏风中的应用 [J], 王德元;万世文;王永珍
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浅谈泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用随着现代科技的不断发展,煤矿生产中的环保技术也随之不断创新。
在煤矿生产过程中,除尘是防止粉尘污染的重要环节,而泡沫除尘技术就是一种新型的除尘技术,具有除尘效率高、使用方便、成本低等优点。
本文将就泡沫除尘技术在煤矿生产中的研究与应用做出浅谈。
泡沫除尘技术是一种将泡沫液体喷洒在物体表面上,通过泡沫液体的吸附和黏附作用来除尘的一种技术。
其工作原理是通过电脑控制系统将泡沫液体喷射在物体表面上,将粉尘颗粒黏附在泡沫表面上,并通过泡沫液体带走粉尘颗粒。
而且泡沫具有防火、防爆、消音等特点,可以满足煤矿生产过程中安全生产的需求。
因此泡沫除尘技术在煤矿生产中的应用前景广阔。
一、煤矿生产中的露天采矿过程中,矿石的破碎、运输和装载过程会产生大量的粉尘,而且该粉尘量极大,已经成为污染环境的重要因素。
因此,采用泡沫除尘技术可以快速有效地清除露天采矿场地的粉尘,减少大气中的粉尘利用率,提高空气质量,降低环境污染的程度。
同时,与传统的手工清扫相比,泡沫除尘技术具有清扫效率高、使用方便、成本低等优点。
二、煤矿生产中的煤堆场及煤仓储区域。
经常有大量的煤粉尘污染大气,形成重大的环境风险。
使用泡沫除尘技术可以防止煤粉尘扩散,达到清除环境中的粉尘颗粒的效果。
在清除粉尘的过程中,泡沫液体不会对煤炭产生任何损害。
三、煤矿生产中地震的咆哮也常常造成粉尘,而这不仅对工人有害,而且对环境有害。
使用泡沫除尘技术可以快速有效地清理土石方中的粉尘,将其控制在土石方内,减轻粉尘污染的危害。
目前泡沫除尘技术在国内外已经得到了广泛的应用,且随着技术的不断发展,泡沫除尘技术也得到了不断的改良,主要表现在:1、机械泡沫除尘流程控制系统的智能化。
泡沫除尘技术流程控制系统的智能化可以提高泡沫液体的使用效率和清洁率;2、新型泡沫喷雾设备的开发,使泡沫喷雾的范围和效果更加广泛;3、泡沫除尘的清洁效率得到了提高,因为泡沫表面呈现的排列结构可以提高泡沫的分散性和协同作用,提高工作效率;4、煤矿生产中的泡沫除尘技术逐渐与电子技术、通信技术等各种新兴技术相结合,应用更加广泛。
煤矿泡沫除尘技术有什么优点?在煤矿的采掘生产过程中,每个环节都可能出现各种煤微粒等煤矿粉尘,当煤矿粉尘的浓度达到一定的高度,不仅仅会危害矿工的身体健康,还会影响机械设备的基本运作,甚至还有可能引起煤矿爆炸等安全事故。
煤矿防尘技术对煤矿行业的整体发展有着十分必要的作用。
泡沫除尘技术和传统的通风除尘、除尘器除尘、喷雾除尘、煤层注水除尘技术之间有着较大的差别,其除尘原理是通过将除尘泡沫覆盖在土地和煤层上,实现高效除尘的一种技术方法。
该除尘泡沫是通过水、发泡剂以空气这三种物质的结合,在物理发泡作用下所产生的一种机械泡沫,其和传统的除尘技术相比具有更高的除尘效率,同时其不仅继承了喷雾除尘以及化学除尘技术的技术优势,还具有十分独特且科学的除尘特点。
通俗来讲,泡沫除尘技术的优势主要表现在以下几个方面:第一,泡沫除尘技术有着良好的润湿性,由于使用了大量的发泡剂,因此泡沫表面所具有的张力在较短时间内急速降低,保证了泡沫的润湿效果。
而其所具有的润湿性,能够使较为干燥的漂浮浮尘的重量得到有效增加,促使其出现沉降的情况,从而完成粉尘的吸收。
第二,泡沫本身存在着全面的覆盖性,也就是说,泡沫在空气中得到喷洒的时候,会有大量吸附性泡沫产生,并且实现对于小粒径粉尘的全面覆盖以及包裹,从而提升除尘效率。
另外,在将泡沫液向矿井内部的料堆上进行喷洒时,所产生的丰富泡沫体能够在极短的时间内将整个空间中所有的尘源进行全面覆盖,这样也能够在极大程度上降低粉尘的产生量。
第三,除尘泡沫还有良好的粘附性,在泡沫喷洒到粉尘空间的上方之后,粉尘就会和泡沫体粘附在一起,此时泡沫的质量又会不断增加,并受重力作用的影响,和泡沫粘附着的粉尘会不断破裂,最终回到地面上,从而实现高效的除尘效果。
徐州博泰研发的泡沫除尘技术作为一种新型的除尘技术,其相对于传统的除尘技术来说,具有高效、耗能少、操作简单的优势,值得在煤矿井下除尘领域广泛推广。
罗克休泡沫处理大冒高巷道顶板事故赵文华1,2,王 毅2,吴国强1,柴 敬2,李 毅2(1.宁夏煤业集团有限责任公司红柳煤矿筹建处,宁夏灵武751404;2.西安科技大学能源学院,西安710054)[摘 要] 为了及时有效地处理复杂地质条件下巷道的冒顶事故,确保不影响矿井正常生产和巷道外观形状,结合工程实例,介绍利用罗克休泡沫材料的高速成形、高膨胀率,实现了大冒高巷道冒顶事故分3次快速充填的施工工艺和过程,并对罗克休泡沫充填冒顶区的注意事项进行了分析。
[关键词] 罗克休泡沫;大冒高;快速充填[中图分类号]T D 353.8 [文献标识码]A [文章编号]1006-6225(2010)01-0099-03H a n d l i n g R o o f D i s a s t e r w i t h L a r g e F a l l i n gH e i g h t i nR o a d w a y w i t hL u o k e x i uF o a mZ H A OW e n -h u a 1,2,W A N GY i 2,W UG u o -q i a n g 1,C H A I J i n g 2,L I Y i2(1.H o n g l i uC o l l i e r yP r e p a r a t o r y O f f i c e ,N i n g x i aC o a l G r o u pC o r p ,L i n g w u 751404,C h i n a ;2.E n e r g y C o l l e g e ,X i 'a nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e &T e c h n o l o g y ,710054,C h i n a )A b s t r a c t :F o r t i m e l y a n d e f f e c t i v e l y d e a l i n g w i t h r o o f f a l l i n g d i s a s t e r a n d e n s u r i n g r e g u l a r m i n i n g a n d k e e p i n g r o a d w a y s h a p e ,t h i s p a -p e r i n t r o d u c e d f a s t s t o w i n g t e c h n i q u e i n r o a d w a y w i t h l a r g e f a l l i n g h e i g h t a t 3t i m e s b y a p p l y i n g h i g h -s p e e d f o r m i n g a n d h i g h e x p a n s i v -i t y o f l u o k e x i u f o a m .I t a l s o a n a l y z e d m a t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n i n s t o w i n g f a l l i n g a r e a w i t hl u o k e x i uf o a m .K e yw o r d s :l u o k e x i u f o a m ;l a r g e f a l l i n g h e i g h t ;f a s t s t o w i n g[收稿日期]2009-09-02[基金项目]国家自然科学基金资助项目(编号:50774060)。
采空区漏风治理中罗克休泡沫的应用和优势
、八 、-
前言 综采工作面采空区防灭火预防治理主要是采空区漏风的
治 理, 由于地表塌陷、采空区不留遗煤这两个条件是不能彻底 消除
改变的 , 因此只有加强防火密闭的管理 , 防止向采空区 漏风。 防
火密闭普通的施工方法是采用在双层闭中间填充黄土的 方法以避免
漏风。实际上工人施工中密闭上部封口处黄土根 本捣固不严 , 再加
上过一段时间黄土水分蒸发收缩下沉 , 上 部产生裂缝造成向采空区
漏风 , 给煤矿安全生产工作带来安 全隐患。
针对上述问题 , 该矿成立了防火密闭充填创新小组 , 对采空 区密
闭封堵裂隙进行研究。他们查阅了大量的相关资料 , 学 习借鉴其他
矿井构筑采空区密闭的做法和经验 , 对充填采空 区常用的各种材料
的效果进行试验、对比和分析 , 对生产厂
家的资质进行比较 , 最终确定使用在防火密闭上部采用预防 性高压
充填罗克休泡沫的方法解决密闭漏风问题 , 并制定了
详细的施工方案 , 严格按照方案进行实施。 罗克休是一种中空充填
产品 , 可用于煤矿构筑防火墙、密闭 墙、高冒区充填、 煤层裂隙
充填封堵。 罗克休具有高膨胀率 , 膨胀体积为原体积的 30 倍,充
填用量少 , 泡沫反应迅速 , 气温 30C时30s即可反应,10〜15
C
时,5min反应,并在20min硬化, 有很强的抗压能力 (0.2Mpa 左右),
运输方便 , 施工简便 , 适用 于采空区的充填。
1、罗克休泡沫应用范围及作用
(1) 充填破碎顶板 (煤), 防止顶板瓦斯积聚 , 防止破碎顶煤发 火 ,
阻止内外空气交换。
(2) 密闭墙堵漏风 : 阻止内外气体交换 , 防火及利于人身安 全。
密闭墙四周巷道压裂时 , 也可使用罗克休泡沫压入裂隙 堵漏。
(3) 采煤工作面进、回风隅角充填 , 防止大量新鲜风流进入采 空区,
防止采空区涌出大量瓦斯 ;防止长期大量空气进入采 空区, 引起遗
煤氧化自然。
(4) 充填废弃老洞、溜眼 (煤仓 ): 防止掘进工作面及工作面回 采
时,掘透采空区 ,造成事故 ;防止废弃溜眼 (煤仓)漏风,引 起溜眼
(采空区 )发火。
(5) 代替粉煤灰、沙子充填废弃老巷 ; 加强巷道回采工作面巷 道顶
板 , 阻止气体泄露。
(6) 加固破碎的煤、岩顶板 ; 超前加固掘进及回采工作面巷道 顶板,
防止冒顶。沿空掘巷煤柱加固、 堵漏风 ;加固破碎煤柱 提高支撑力 ;
充填煤柱裂缝 , 防止煤柱及采空区漏风、发火 ; 减少工作面回风巷
支护密度。
(7) 工作面或巷道阻止冒顶、发火 : 增加顶板稳定性 , 顶煤煤 体
高温点注射后起灭火和加固封堵作用。
2、罗克休与传统材料的比较 在煤矿生产过程中堵漏风施工中一般可
使用黄泥浆和水玻 璃凝胶、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠凝胶。黄泥浆
封堵裂隙过 程中经过重力沉淀作用 , 沉淀后出现接顶不实或封堵不
严实 为了保证安全必须进行多次补助施工 , 而罗克休泡沫能一次 达
到堵漏的效果 ;凝胶脱水后风干 , 在外力作用下破碎成细 小颗粒 ,
进而产生裂隙继续漏风 , 而罗克休泡沫具有柔韧性 受力后产生塑性
变形 , 能经得起岩层的运动 , 具有与地层同 寿命的特点。因此 , 利
用罗克休泡沫施工进行漏风治理与利 用黄泥和凝胶具有不可比拟与
取代的优势。 与脲醛树脂泡沫、酚醛树脂泡沫相比 , 罗克休不会风
干开裂 一旦施工 , 可长期起到防止漏风作用。
3、罗克休泡沫技术的优点
(1) 反应迅速。
(2) 高膨胀率。
(3) 较好的抗压能力。
(4) 可直接灭火施工工艺简单。
3.1 施工方案
; 在施工防火密闭时同时施工两道密闭墙 , 密闭墙间隔距离 为1m,
在密闭墙上部留设 3个孔用于罗克休材料的灌注和观 察, 两道密闭
墙中间距顶板 0.8m 下部用黄土充填 , 待黄土沉 降 1 个月后上部
注罗克休泡沫。罗克休泡沫形成后体积膨胀 为原来的 10~20倍, 可
以有效的封堵上部裂隙。
3.2 施工工艺
将注射枪插入防火密闭墙预留的注射孔内 , 然后向封闭的空 间内注
射罗克休聚合材料。注射时使用专用泵将树脂和催化 剂以 4:1 的比
例送入注射枪 , 两种原料混合后迅速发泡 , 通过 注射枪注射封闭
空间 ,20min 左右硬化。
具体工艺 : 连接压风机至专用注射泵 - 高压胶管连接注射枪 和注
射泵 - 将三根吸液管分别插入两个装有树脂和一个装有 催化剂的桶
内 -开泵注液 -注射结束 -洗泵-洗机具 -停泵-拆 注射枪。
施工设备 : 罗克休泡沫充填专用泵 ZBQS8.4/12.5Y 泵 1台; 罗 克
休泡沫材料 ( 注射一道防火密闭约需用 1t); 高压胶管 30m. 该矿
第一个采空区 20197采空区 3道防火闭在 2019年 11月 10日已全
部施工完毕 ,已预留灌注孔 ,具备施工条件 ,于 2019 年 12 月 21 日
对 20197 的 3 到防火密闭进行罗克休充填。 注意事项如下所示。
(1) 注射枪出口软管长度一般W 6m,否则容易堵塞,出口管直 径应
用DN10〜DN1软管,不宜用大直径管。
(2) 注射前一定要将桶内树脂摇晃均匀。
(3) 注射时备足原料 , 同时在施工现场至少储备 2桶清水 , 避 免
吸空损坏活塞或突然停风堵塞管路。
(4) 施工时必须戴防护眼镜和手套。
(5) 注射完毕 , 用清洗剂 (机油或水 ) 冲洗多功能泵 , 注射枪和 附
件。
对 20197 采空区 3 道密闭内气体进行定期观测 , 并对数据进 行分
析 ,对注射罗克休泡沫前后的数据进行对比 , 验证注射 罗克休后的
使用效果。
在全矿推广使用采空区防火密闭注射罗克休的方法。
3.3 实施效果
经过对 20197 防火密闭进行预防性注射罗克休泡沫材
料,20197辅运密闭处 CO含量由最高30ppm将为0;20197辅 运密闭
处CO含量由最高26ppm将为0,堵漏效果明显,罗克休 防灭火材料
在该矿的应用 , 成功的根治了防火密闭漏风 , 消 除了 CO对该矿
的威胁,保证了矿井安全生产,取得了显着的 经济效益和社会效益。
4、结语
罗克休泡沫适施工简便 , 对封堵渗透细小的裂隙效果好 , 充 填严
实 , 在淮南、兖州、开滦、铁法、大屯、鹤壁、神华等 矿区得到了
很好的应用 , 为煤矿安全生产提供了新的方法和 手段 , 是一种新
型的具有广阔推广前景的防灭火材料。