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矿用新型充填防火材料及装备
发布时间: 2021-12-23
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
采矿业
成果介绍
一、适用范围及推广前景
矿用新型充填防火材料及装备适用于沿空巷道加固堵漏和煤层自燃火灾防治，主要具有以下用途：
1）采空区两道空洞充填，减少采空区漏风，防止采空区自然发火；
2）巷道冒顶空洞充填；
3）无煤柱开采的沿空巷道加固堵漏，同时提高巷道支护强度；
4）联络巷充填封堵随着煤矿开采力度进一步加大，煤矿井下联巷充填、煤层裂隙漏风通道封堵、松散煤体充填等的工作量越来越大。
随着国家资源整合政策的大力实施，国有大矿与周边小煤窑整合在一起开采，造成大量原小煤窑的巷道成为废旧巷道，同时许多小煤窑资料不明，国有大型矿井因资料不明在掘进过程中掘透小煤窑而造成人员伤亡的事故频频发生，所以需要充填废旧巷道消除小煤窑漏风、涌水等的影响，这就为许多煤矿在充填、封堵方面提出了新的问题。
矿用无机固化膨胀充填就是针对上述问题而进行研究的，矿用无机固化膨胀充填材料集无毒、无腐蚀性、阻燃性、封堵充填、膨胀及抗压性强于一体，设备集 易于操作、便于移动、安装迅速、调试方便于一体，大大提高了井下充填封堵工作的效率，封堵效果很好，推广应用前景十分广阔。
二、技术内容
（一）基本原理
由膨胀剂、增强剂、激发剂和粉煤灰等材料混配制成膨胀充填剂，与水进行混合可发生膨胀、胶凝、固化，最终形成具有一定强度的无机固化膨胀充填介质，对松散煤体的空隙或大空间空洞进行充填封堵。同时研发了充填工艺及设备，实现了定量配比、定速进料、远距离输送，形成连续充填的自动化控制与监测。
（二）关键技术描述
对膨胀剂、增强剂、激发剂的配方进行了优化，对水与粉煤灰、水泥等骨料的添加比例进行了优化，使膨胀固化充填材料在不同的应用环境实现优良的性能。充填材料初凝时间短，具有堆积性，固化后又具有一定的支撑强度，且致密性好，受压后也不会出现裂缝。充填工艺及配套装备实现了充填材料的远距离输送充填，工艺简单、操作方便，适应现场应用环境。
（三）工艺流程
定量给料机将分别安装在储灰罐出灰口，将混好膨胀充填剂的粉煤灰和水泥（可分别控制流量）输送到螺旋输送机内，螺旋输送机将粉煤灰和水泥输送到制浆机内并与清水按比例混合后由渣浆泵通过管路连续输送到井下用浆地点，在井下用浆地点附近通过阻化泵将速凝剂按比例添加到管路中，形成有一定强度的膏体。为避免浆液在管路堵塞，在地面制浆机内可添加一定比例的悬浮剂，防止管路发生堵塞。
三、主要技术指标
材料固化前充填空洞或固结在漏风空隙中，起到良好堵漏风效果，并且材料成本较低、抗动压效果好，充填致密度高，可以作为长期堵漏材料，材料具有膨胀性，充填效果较好、充填工艺简单，可实现远距离输送充填。固化后耐压强度***～6MPa，气密性 ＜10-6m3/m2·min。
四、典型案例及成效
新型充填防火材料及装备已在大同、平朔等矿区推广应用，在采空区永久密闭构筑和高冒区充填等方面发挥了很好的作用，提高了充填效率，堵漏效果好，有效避免了因漏风导致的自燃火灾。
成果亮点
团队介绍
成果资料
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