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      露天煤礦注漿防滅火技術

      露天煤礦采煤面的煤炭,由于長期裸露在空氣中,在陽光暴曬和空氣風化的作用下,煤質中的水分和瓦斯氣體會消失殆盡,并變得支離破碎,質地疏松。這就會極其有利于空氣進入煤質內部的空隙中,使煤炭吸附上氧氣,發生煤氧復合作用,這種作用既有物理效應,也有化學效應,尤其是化學效應,煤質發生氧化以后會釋放出大量的熱量,并逐漸在煤層以下積累,不斷積累的熱量又會加劇煤氧復合作用,形成惡性循環,激發溫度不斷上升。一旦達到煤的燃點,則煤質就會發生自燃。

      注漿滅火是一種應用較為廣泛的技術。其主要是利用由凝膠、并添加適當比例的粉煤灰、黃土等制成漿液,并將該漿液由注漿管道直接輸送至采煤區。通過注漿,一是能夠填實煤層間裂隙,避免混入可燃氣體,二是受熱后能夠釋放水份,降低溫度從而可以有效降低自燃發生概率。整個注漿系統由液池I、液池Ⅱ、比例泵以及注漿管道構成,液池配好漿液后經比例泵按照需要進行適當混配。其中關鍵設備比例泵為撫順分院露天所獨立研發制造,由單螺桿式濃漿泵和計量式比例混合器兩個相對獨立的部分構成,并能通過控制工作壓力和流量,對混合比例進行精確控制,從而實現自動化調配混合比例注漿時,先要在火區周圍進行打孔,并觀察孔周圍是否有大的裂隙,如果有則要適度增加漿液濃度,調配較短的凝固時間,以便取得良好封堵效果。具體鉆孔參數應選多少,則根據不同煤質而區別對待,可先通過漿液滲透實驗,確定漿液在該煤質中的滲透半徑,一般而言,網孔參數選煤體滲透半徑的50%~70%即可。

      注漿材料一般選用黃土,配合徐州吉安研發的MAG-Ⅰ型復合膠體防滅火材料與黃泥漿或粉煤灰漿復配使用,可以顯著提高漿體濃度,減少管路堵塞幾率,提高灌漿效率和灌漿質量,屬灌漿增強型防滅火材料。

      MAG-Ⅰ型復合膠體防滅火材料顯著提升了黃泥灌漿的防滅火效果,與黃泥灌漿系統配合使用,綜合效能數倍于單純黃泥灌漿:

      ①固液比高,固液質量比最高可達1.5,是單純黃泥漿固液比的7倍,顯著提高注漿效率;

      ②保水量大,黃泥漿沉積物固水率超過50%,相比單純黃泥漿具備更好的降溫性能;

      ③固水性好,將易流動的常態水螯合成水凝膠,并與黃土吸附在一起,顯示出良好的固水特性,在采空區可以長久保水,顯著延長漿體有效期。

      ④熱穩定性好,水凝膠和黃土形成的沉積物可以耐受1000℃以上的高溫不坍塌,不融化。

      ⑤充填堵漏效果好:水凝膠和黃土形成的沉積物固含量高,粘結性好,相比單純黃泥漿具備更好的充填性能。

      ⑥安全性高:與水混合反應過程不產生熱量,游離水被水凝膠纖維固結并與黃土吸附在一起,遇到高溫明火時不會出現急劇汽化的現象,可以杜絕水煤氣爆炸的危險。

      ⑦產品無毒、無腐蝕性、安全環保。

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      創建時間:2022-01-09 13:30
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