粉煤灰在煤矿井下防灭火中的应用

分析了电厂粉煤灰作煤矿井下防灭火材料的科学依据,着重介绍了国内外应用粉煤灰进行采空区灌浆、采空区洒浆、巷帮充填、密闭充填、扑灭废堆燃烧等矿井防灭火技术的工艺措施、主要设备及其技术参数。     

基于粉煤灰资源化利用的煤层火灾防治技术研究与应用

在分析兖矿集团下属各矿坑口电站粉煤灰的物理化学性质基础上,结合兖矿的防灭火实际情况,提出了用粉煤灰替代黄土作为矿井灌浆防灭火材料或废弃巷道充填物,实现坑口电厂粉煤灰的就地资源化利用。从粉煤灰代替黄土灌浆注胶和粉煤灰固化充填2个方面的煤层火灾防治技术进行了系统的研究。结果表明,通过粉煤灰的资源化利用,有效地解决了矿井防灭火、密闭加固、废巷充填等安全生产问题,以及黄泥灌浆造成的耕地、植被破坏等环境问题,促进了矿井的安全生产和环境保护工作。     

粉煤灰在小煤矿防灭火中的应用

通过对几种小煤矿防灭火方法的比较，分析了粉煤灰在小煤矿防灭火中的可行性。介绍了灰浆的制备、溃浆事故的预防以及灌浆时应采取的安全措施。     

巷道高冒区抑爆防灭火材料及其应用

煤矿巷道高冒区常有瓦斯积聚,瓦斯浓度常处于爆炸界限内,如果高冒区再产生明火,则将会引起大的灾难。为此,香山煤矿研制了高冒区抑爆防灭火材料,用于高冒区的防火,又将其与泡沫、氮气一起使用,用于高冒区的快速抑爆灭火。简单介绍了PX快速抑爆防灭火材料的组成、防灭火原理、施工工艺,重点介绍了PX氮气泡沫抑爆灭火的原理、施工工艺,以及抑爆防灭火技术效果。     

综采面回撤新型常温自发泡防火充填技术应用

姚桥矿7704工作面拆除期间受断层构造带影响,部分区域架顶煤体破碎漏顶形成多处高冒区,且所采煤层属自燃煤层（Ⅱ类）,回撤准备期间高冒区内煤体氧化加剧,CO气体浓度迅速升高。常规聚氨酯类充填材料反应放热量大,且材料本身不阻燃,易燃烧。普瑞特Ⅱ型防灭火材料采用创新型技术,可实现常温自发泡,常温充填固化。现场应用后高冒区得到快速高效充填,煤体氧化得到有效控制,CO气体浓度有效降低,保证了工作面的安全回撤。     

添加剂对高掺量粉煤灰浆液特性的影响

为了尽量减小采空区发火的概率,针对粉煤灰水泥固化材料不能完全有效地接顶,会在充填堵漏材料上部与顶板之间产生漏风裂隙的问题,以粉煤灰为基料,骨料、减水剂、早强剂、稳泡剂为添加剂开发研制了无机固化膨胀充填材料,研究了激发剂、稳泡剂、发泡剂对材料的影响,确定各组分的最佳配比。实验结果为防灭火充填材料研究提供了理论依据。     

极软易燃特厚煤层综放面立体化防灭火技术

针对朱仙庄矿极软易燃特厚煤层的特点以及综放面所面临的煤层易自燃难题,提出了基于极软特厚煤层的立体化防灭火技术,其方法是采用高冒区快速充填、上下隅角快速堵漏、采空区大流量注复合阻化泡沫和其他辅助的防灭火技术进行综合治理,以防止自燃火灾的发生,保证安全生产。     

矸石充填工作面防灭火技术研究与实践

工作面防灭火是一项艰巨而又复杂的系统工程,只有根据现场情况将多种技术综合应用,并在使用中不断进行改进和完善,才能达到防灭火的目的。济宁三号煤矿6304-1充填工作面根据充填工作面的特点,采取了注粉煤灰浆、压注凝胶、注入氮气等综合防灭火措施,有效的防止了充填工作面采空区自然发火事故,保证了矿井安全生产。     

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。     

无机固化粉煤灰应用技术研究

通过对4个煤矿坑口电站粉煤灰进行的400余次无机固化试验，研究出四大系列无机固化粉煤灰配方，并从理论上对配方的固化机理进行了研究。无机固化粉煤灰在南屯煤矿2个防灭火充填地点进行了井下应用，达到了预期效果。     

垃圾焚烧飞灰-矿渣基胶凝体系和固镉研究

本研究以城市垃圾焚烧飞灰、矿渣及脱硫石膏作为胶凝材料,以尾矿砂为骨料制取高性能胶结充填材料对飞灰中的重金属镉进行固化处理。在满足矿山充填要求及环境无害的前提下,探索飞灰-矿渣基胶凝体系制成的充填材料中飞灰的极限掺量、（胶凝材料之间的配比、飞灰-矿渣基胶凝体系的最佳料浆浓度及）矿渣的最佳比表面积,并运用X射线衍射（XRD）对制成的净浆试块进行分析。此研究为解决飞灰中有色金属镉的污染问题提供解决思路和方案,为含镉地下充填体的长期稳定性提供理论参考。     

矿用灌浆注胶防灭火材料流动性能的实验研究

基于粉煤灰的灌浆技术是常用的一种矿井火灾防治方法,为解决灌浆过程中高浓度浆液远距离输送易堵塞管路的问题,研究了聚丙烯酰胺复合胶体添加剂PA加入前后粉煤灰浆液的悬浮性及其在管路中的固液两相流动特性。研究结果表明:随着粉煤灰添加量的增加,自悬浮性增强,且PA的适量加入可提高粉煤灰浆液悬浮效果;随着粉煤灰添加量的增加,PA添加量的增加对悬浮效果影响不大;从增稠和悬浮性能考虑,PA添加剂用量应控制在0.01%~0.02%;同时复合胶体材料在管道中以较高速度流动时具有的减阻性,有利于管道输送胶体;低速流动时,阻力大于水,胶体可大量滞留大煤层裂隙中,有利于堵漏风和灭火。     

粉煤灰灌浆防灭火材料性能研究与应用

 灌浆是目前最常用的一种矿井火灾防治技术。本文根据天府磨心玻矿火灾的情况及现状,研制了粉煤灰灌浆防灭火材料,并对粉煤灰浆液悬浮性和胶凝性进行了实验研究。实验结果表明： JXF1930悬浮剂和FCJ12胶凝剂的最佳添加量,其中悬浮剂添加量为0.1%（重量比）,在水灰比为1:1～1:2时胶凝剂添加量为0.06%。通过现场应用,取得了良好的效果,且防灭火成本低廉     

粉煤灰全尾砂膏体充填试验研究

电厂工业废料粉煤灰具有潜在胶凝活性。针对当前矿山膏体胶结充填成本高、强度低等现状,提出了以部分粉煤灰替代水泥作为胶凝剂。在对粉煤灰物删性能和化学成份测定分析的基础上,依不同的粉煤灰添加量进行了粉煤灰全尾砂胶结充填强度试验,并对粉煤灰在膏体充填料浆中的胶凝机理进行了探讨。结果表明：在质量分数和水泥用量相同的条件下,添加粉煤灰可以大幅度提高后期强度,并且龄期强度随粉煤灰用量的增加而增大。研究结果为提高胶结充填质量、降低充填成本,进一步综合利用人工火山奠定了一定的基础。     

大掺量粉煤灰胶结充填料浆的胶结性能研究

本文以粉煤灰和尾砂为主要充填材料,对胶结充填进行了强度特性和流变特性两大因素综合分析。应用响应面法研究影响胶结体抗压强度的主要因素及其影响程度,采用坍落度对料浆流变性能进行表征。试验结果表明:当粉煤灰占骨料80%时,进行料浆的胶结充填试验能够满足煤矿强度要求,尾砂的加入,进一步改善了料浆的流变性。     

覆岩隔离注浆充填浆体压缩特性实验与应用

为确定覆岩主注浆层位内充填浆体的应力-变形特征,采用电液伺服万能试验机及自行设计的粉煤灰浆体压缩仪,开展了不同压力下粉煤灰浆体的压缩特性实验研究。结果表明:在覆岩应力的作用下,粉煤灰浆体体积不断减小,减小速率逐渐降低,最终趋于稳定;粉煤灰当量压缩系数随着压力增加而减小,二者近似呈对数关系。基于实验结果,建立了不同注浆充填深度条件下干粉煤灰质量与压实灰体体积的换算关系,进而改进了注采比计算公式,导出了注浆充填干灰质量极限值的计算公式,并进行了工程验证,从而为注浆充填参数设计提供了合理依据。     

粉煤灰高水短壁部分充填技术研究与实践

针对承压水上、建筑物下开采技术难题,在系统分析粉煤灰高水材料特性、充填工艺和禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(2008年第2批)"巷道式采煤"的基础上,通过理论分析、室内试验及现场实测等方法,对粉煤灰高水短壁部分充填工作面设计及围岩控制下效果进行了系统研究。主要结论包括:1对粉煤灰高水充填材料发泡机理、材料特性、充填工艺进行了分析;2提出了短壁部分充填工作面设计方法及采-充程序及工艺,数值模拟表明50 m充填联合支撑体与20 m采空区底板塑性区范围为6~8 m,顶板塑性区范围10~12 m;3充填体密实性、原位强度和安全系数表明,充填体与顶板接顶率大于95%,原位强度1.93 MPa,安全系数6.8,粉煤灰高水充填体联合支撑体系能够保持围岩稳定;4充填体和底板变形监测表明,短壁部分充填采场顶板最大下沉量80 mm,底板最大破坏深度8 m,底板隔水层厚度在安全范围之内。在埠村煤矿9111工作面进行了现场实施,相关研究成果可以对类似条件下的煤炭开采提供参考。     

掺粉煤灰的混合充填骨料配比优化实验

针对某矿山采用混合粗骨料存在充填料浆分层离析的问题,通过添加粉煤灰细骨料来优化骨料级配.首先对充填材料进行物化分析,并在此基础上开展不同粉煤灰掺量的混合骨料粒径级配分析,然后进行掺粉煤灰混合骨料充填体强度实验,实验结果表明:充填体强度随着料浆浓度与粉煤灰掺量的增加而提高,强度改善明显;掺入适量粉煤灰细骨料,能有效改善粒径级配,提高充填体强度.最后以单位充填成本为优化目标,以各龄期强度为约束条件建立优化模型对混合骨料充填配比进行优化,得出满足充填强度要求的最低成本方案,即粉煤灰掺量26％、胶凝材料添加量为286 kg/m3,料浆浓度为81.36％时充填材料成本最低,并以此进行验证实验,得到3d强度为1.56 MPa,7 d强度为2.86 MPa,28 d强度为6.9 MPa,塌落度25.6 cm,分层度3.1 cm,泌水率为5.7％,均满足矿山要求,此时充填成本为124元/m3,较原来的145元/m3降低了 14％.     

粉煤灰在煤矿防灭火的应用研究现状及展望

分析了粉煤灰的物理化学性质,介绍了各种以粉煤灰为基料合成的矿井防灭火材料的研究现状,归纳和评述了其在应用过程中存在的一些问题,对今后进一步深入研究特别是粉煤灰固化泡沫材料研究等方面提出了展望.