矿用固化泡沫防灭火密闭充填新技术

文章介绍了1种煤矿井下防灭火密闭充填的新材料、新装备。详细分析了煤矿现有防灭火密闭手段存在的不足。通过用固化泡沫密闭充填新技术与煤矿现有密闭充填的对比,介绍了该新技术的有效接顶、绝对不燃、不收缩、凝固时间可随机调整等突出特点。同时还详细介绍了ZHJZ-6/1.5型矿用移动式防灭火综合注浆装置的结构、技术参数和特点。     

矿用凝胶泡沫防灭火材料的研究

为了解决综放采空区、巷道高冒区等地点煤炭自燃治理的难题,研制出煤矿用防灭火材料——凝胶泡沫。采用Waring-Blender法,筛选出用量少、发泡倍数高的发泡剂,并进行两两复配,用改性烷基糖苷APG与十二烷基磺酸钠SAS按4∶1的质量比配制复合发泡剂,当其质量分数为0.5%~0.9%时,发泡体积达950 m L以上。合成了用量少、泡沫稳定时间长的稳泡剂,其在常温下的破泡半衰期可达1 080 min以上。阻化实验表明,凝胶泡沫阻化率为63.88%,能有效减缓煤的氧化放热速率,对CO在自燃过程中的释放起到较好的抑制作用。     

罗克休泡沫新型防灭火材料在鹤壁四矿的应用

鹤煤四矿应用罗克休泡沫进行密闭墙加固封堵漏风、高冒充填等,在矿井防灭火工作中取得了良好效果。详细介绍了罗克休泡沫的适用范围、特性及技术参数、现场使用注意事项,以及使用工艺及效果。     

矿用固化泡沫防灭火新技术

介绍了固化泡沫防灭火技术的组成,性能,及其在黄陵县车村二号煤矿灭火,铜川金华山煤矿进行密闭的应用效果。     

YCM固化充填堵漏防灭火技术与应用

为了防止强流变煤巷的自然发火,针对已有防灭火技术的不足,运用实验室研究和现场试验研究,开发出了YCM固化充填堵漏防灭火技术。通过应用实例表明,该技术成本低廉、应用工艺简单、适用范围广泛、防灭火效果明显,可在有自燃危险的煤矿中广泛应用。     

矿用轻质膏体防灭火材料研究与应用

我国煤层自燃火灾十分严重。为了防治煤层自燃火灾,根据巷道漏风通道封堵的重要性,提出了一种矿用轻质膏体材料的开发,研究了轻质膏体材料的组成部分及其比例,以及材料的性能。结果表明:该轻质膏体材料组成部分比例为PB型激发剂占20%,复合增强剂为2%,复合膨胀剂为1%,A料的添加量为77%,抗压强度、膨胀倍数、膨胀时间等性能最佳,是一种能有效封堵漏风通道的矿井防灭火材料。     

新型合成堵漏材料在防灭火工作中的应用

对瑞琪米诺桦合成材料的防灭火机理及其在金能分公司防灭火堵漏实践中取得的效果、存在的问题进行了详细的分析,为处理井下局部漏风技术再创新路。     

顶帮惰化固化防灭火技术实践

厚煤层巷道沿底掘进期间的防灭火工作已成为矿井防灭火工作的重要一环.为了搞好沿底板掘进的防灭火工作,杜绝火灾事故的发生,对发火原因进行了分析,提出了"高温注水,低温注氮,采用化学凝胶堵漏风"的顶帮惰化固化防灭火方法.实际应用表明,该防灭火技术措施成功治理了易燃煤层综放工作面掘进期间的煤炭自燃,确保了掘进工作面的安全生产.     

矿用新型无机防灭火材料在露天煤开采中的应用

介绍了矿用新型无机防灭火材料的特性及防火机理、通过自然堆放和碾压堆放喷涂实验对比,测试了煤堆内部温度变化规律,有效验证了该材料在露天剥离回采回填开采方式中的防火效果。工程实施应用证明:剥离开采过程中对含有自燃煤层边坡、台阶部位采用KXW-1型矿用新型无机防灭火材料进行喷涂施工,防火效果良好。     

高官营铁矿全尾砂充填胶凝材料优化配比试验研究

高官营铁矿是一座典型的复杂难采矿床,采矿成本面临居高不下的难题。在高官营铁矿实现全尾砂充填法采矿,能有效降低采矿成本。根据高官营铁矿实际工程背景,首先采用筛分法和激光扫描法,测定了高官营铁矿全尾砂粒径分布。结果显示,高官营全尾砂属级配不良尾砂充填料,整体粒度较细。针对高官营铁矿粒度较细和级配不良的全尾砂,借助前期全尾砂浆胶凝材料配方的工程经验,进行了高官营铁矿全尾砂的新型充填胶凝材料配比正交试验。通过对试验数据的极差分析,获得了细颗粒全尾砂的胶凝材料激发剂最优配方为生石灰3.5%、半水石膏16%、芒硝0.5%。最后又进行了增强剂试验,得出了最优增强剂添加量为2%。     

氟石膏改性高水粉煤灰复合充填材料性能研究

为了制备低成本充填材料,满足山西省推行绿色采矿试点工作中提出的因地制宜推广充填材料、矸石不升井等绿色采煤技术的要求,利用氟石膏、粉煤灰、煤矸石等废弃矿物资源,制备高水粉煤灰复合充填材料,并对其坍落度、泌水率、力学性能进行了研究;通过XRD和SEM手段对复合材料水化矿物组分及微观结构进行了研究;利用分子动力学软件模拟复合材料力学性能。研究结果表明：该复合材料流动性良好,强度增长速率快,28 d抗压强度可达4.96 MPa;显微观察复合材料结构致密,孔隙较少;复合材料成本低至78元/m³;复合材料分子模型在NVT系综下模拟,水化硅酸钙的弹性模量比钙矾石高,随着水化硅酸钙的增加,复合材料的力学性能更优。     

矿用堵漏无机触变防灭火凝胶的流变特性研究

为了有效阻隔煤矿采空区漏风,研制了一种由钠基膨润土、硅酸镁锂、水玻璃和复合外加剂组成的无机触变防灭火凝胶.通过倒置法测试凝胶的成胶时间,采用旋转流变仪研究了在不同配比条件下凝胶的流变特性,构建了凝胶的本构方程,优选出适用于注浆堵漏的凝胶配比.结果表明:凝胶的流变特性符合Herschel-Bulkley模型,相关系数R2...     

马头尾矿用于胶结充填材料的试验研究

为研究马头尾矿用于胶结充填井下空区的可行性,测量和分析了马头尾矿的基础物理参数和化学组成,并制备不同配比的充填试块。分别测定养护龄期为7d、14d和28d的单轴抗压强度,分析充填试块抗压强度随料浆浓度、砂灰比和养护时间三因素的变化趋势。试验结果为:通过改进尾颗粒分布,能够实现尾矿充填,建议矿山采用膏体充填。     

碱渣改良矸石胶结充填材料力学性能试验研究

基于固废碱渣排放量大、处理成本高和污染环境的背景,探讨利用碱渣改良矸石胶结充填材料力学性能的可行性;通过测试碱渣基本物理力学特性,研究碱渣掺量和养护龄期对胶结充填材料力学性能的影响规律及其强度机理。结果表明:随着碱渣掺量在0%~12%范围内逐渐增大,充填体早期强度、中期强度和后期强度均呈现出先增强后降低规律;碱渣胶结充填材料的最佳配合比为碱渣∶粉煤灰∶石灰∶水泥∶矸石∶旧集料=6%∶34%∶10%∶2.5%∶24%∶23.5%,材料早期强度和后期强度增幅高达449%和187%;碱渣胶结充填材料料浆体系中C-S-H胶凝与N-A-S-H胶凝共存,N-A-S-H胶结性能更强,减少了孔隙的连通性,适量的碱渣掺量能够有效提高材料强度;碱渣制备胶结充填材料能够实现节能减排,其技术、经济与社会效益显著,具备良好的工程应用价值。     

紫金山新型尾砂胶结充填材料的试验研究

为降低紫金山充填成本,利用矿山废渣制备的新型胶凝材料开展尾砂充填试验。结果表明:分级后的尾砂级配更好,有利于尾砂充填。与水泥尾砂充填结果比较,新型胶固料尾砂充填试块抗压强度明显优于水泥充填试块,28 d抗压强度最高可达水泥的2.4倍。在同等条件下,新型胶固料的充填试块沉缩率(1.62%)小于水泥充填试块沉缩率(5.3%),且新型胶固料与水泥充填料浆的坍落度相近。若采用新型胶固料充填,可选用分级尾砂、矿浆质量分数在74%~76%进行自流充填。     

新型高分子泡沫堵漏材料试验研究及工程应用

针对煤矿井下破碎煤岩体力学强度低、可注性差的特点,以有机树脂为基料,配以交联剂、发泡剂等添加剂,制备一种黏度低、膨胀倍数适宜、固结体力学强度较高的新型高分子泡沫堵漏材料。通过研究不同发泡剂添加量对材料性能的影响以及材料凝胶特性变化规律,得到了材料各组分最佳配合比;并开展堵漏模拟实验,结果表明:该材料能够渗透至10 μm以下的细微裂隙,与煤体结合稳定,相对于传统堵漏材料,该材料具有优越的堵漏效果。工程试验结果表明,采用高分子泡沫堵漏材料对抽采钻孔进行堵漏处理后能够显著提高钻孔瓦斯抽采效果,延长了钻孔的抽采周期,具有广阔的工程应用前景。     

含硫尾矿砂膏体充填材料力学特性试验研究

用单轴抗压强度试验与单轴蠕变试验对3种含硫尾矿砂充填材料进行了测试。结果表明,以尾矿砂、粉煤灰、水泥为主要原料,按照设计配比制备的膏体充填材料满足采空区回填工作与力学性能要求;3种含硫量试件的单轴抗压强度均随养护龄期的增大而增大,但后期增幅均有所减小;含硫量为10%时的试件单轴抗压强度值最大,含硫量为25%时最小;载荷不变时试件的轴向应变随加载时间的增长几乎不变,载荷增加时轴向应变均有突变,曲线呈非线性台阶状,具有典型的非线性特征。     

粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响

为探讨粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响,试验采用坍落度试验和流变试验综合评价膏体流变性,通过干缩变形研究其长期稳定性及对接顶性能的影响,研究了水泥、煤矸石用量及膏体浓度不变的情况下粉煤灰掺量64.2%~69.8%,膏体流变性、泌水率、抗压强度和干缩率的变化情况。结果表明:1随粉煤灰掺量的增加,膏体流变性减弱,黏聚性增强,泌水率减小。2随粉煤灰掺量的增大,不同龄期膏体抗压强度变化不同,3 d强度变化不大,在0.5 MPa左右;7 d强度呈先增后降的趋势,在66.7%掺量时最大达到2.5 MPa;14 d强度于67.8%掺量前在4 MPa上下变化,在68.9%掺量时达到6.9 MPa;28 d强度发展缓慢,与14 d变化趋势相似。7~14 d水化作用显著,强度增长量能达到28 d强度的40%~60%。3膏体的干缩量随粉煤灰用量增加而减小,与龄期近似满足对数关系。且膏体干缩量曲线160 d开始趋于平稳,干缩率不超过0.2%。     

尾矿砂膏体充填材料工作与力学性能研究

采用流变性能与单轴抗压强度试验对5种配合比的膏体充填材料进行了测试,结果表明:以尾矿砂、粉煤灰、水泥为主要原料能够制备出满足采空区回填工作与力学性能要求的膏体充填材料;随粉煤灰掺量增加,膏体的屈服应力降低,塑性黏度无明显变化;随水泥用量增加,膏体的屈服应力与塑性黏度均降低,但在添加一定量水泥后,屈服应力有增长的趋势;随粉煤灰掺量增加,膏体早期强度降低,而随水泥用量增加,膏体的早期强度增大。