2.复合胶体煤层自燃火灾防灭火材料及设备,多

作者: 公司新闻  发布:2019-10-04

摘 要:黄泥灌浆和胶体防灭火技巧是煤层自燃火灾防治的主要性花招之一,多职能灌浆注胶防灭火系统将这两项技巧有机地给合在一齐,进步了系统利用率。该系统能够运用黄土、粉煤灰、砂土、矸石等种种灌浆材质,达成了差别浓度浆液的制备及高浓度浆液的管路输送,提升了灌浆成效。完善的自动化调节种类确定保障了灌浆注胶防灭火系统的开心运转,减弱了人为因素的震慑,升高了系统的可操作性。通过各个外加剂增加系统,转换外加剂,完结了大流量地压注稠化胶体、凝胶、复合胶体等二种最新防灭火材质,有针对地管理各个差异景色下的煤层自燃。应用该系统成功地消灭了五虎山矿业余大学学范围高温火区,保证了402综采面包车型客车安全采出。 关键词:煤层自燃; 灌浆;胶体;防灭火

1.煤层火灾隐患识别及调控新技术商量

国内煤层自然发火意况严重,据总括国有首要煤矿中山高校约有52%的矿井存在煤层自然发火危急,而特厚煤层开垦自然发火更为严重。那二日,随着国内特厚煤层综合机械化采煤放顶煤本事的考查和推广,煤炭的产量和效果大幅进步,尼桑原煤高达1.0-1.6万t,Nissan值达200多万元,职业面设备投资在伍仟-5000万元,年产500万t的矿井基本上可实现一矿一面,确认保证专门的职业面安全生产显得更为首要。但这种采煤法的开发强度大、采空区遗留残煤多、冒落中度大、漏风严重,随之应时而生了难以化解的火警、瓦斯、固态颗粒物等一密密麻麻主题素材。据总结,国内煤矿有二分一之上的搜集放顶煤专门的职业面存在着自然发火危急,严重勒迫着矿井的资阳生产。由此,防灭火本领的探讨专业也是综放职业面安全生产的关键之一。 1、本国煤层自然发火防治才干轮廓 1.1防灭火技能20世纪50时代本国最早钻探并在煤矿推广黄泥灌浆防灭火本领,60-70年份研究阻化剂防火、均压通风、高倍数泡沫灭火等本事,80-90时期研商矿井自然发火预测系统、惰气防灭火、飞速便捷堵漏风、带式输送机火灾防治等技术,并日益形成适应普通采煤法和高产高效采煤法的综合防灭火技能。近些日子本国煤矿煤层开辟时代使用的火灾防治技能格局,从总体上说有惰化、阻燃、堵漏、温度下落及其综防技艺,共同发挥作用来兑现防灭火的指标。 1.1.1惰化学防治灭火技艺惰化技能首倘使指将惰性气体送入拟管理区,制止煤自燃的才干。首要用在当发生外因火灾或因煤自燃火灾而导致的密封区。国内研制了燃油型DQ-150、DQ-一千型惰气爆发装置,器械了国内煤矿救护队,成为救火救济灾民的首要性器材。其余还研制了BGP-200型高倍发泡机以及YZWP-180型惰泡产生装置。 前段时间,注氮防灭火本事已在国内煤矿火速推广应用。除一些煤矿用深冷固定制氮机组和管道输送下井注氮系统外,有个别矿井开端器械前段时间新研制的地方移动式碳分子筛变压吸附制氮机组(BXND-500型、KYZD-800型)、井下移动变压吸附制氮机组(JXZD-400)、膜分离制氮机组(KMDS-600型)等。由束管监测种类连接监测测定,鲜明采空区氧化、自燃、窒息三带宽度后,用埋管或打钻向采空区自燃带一连注氮,惰化自燃带,达到防火的指标。在消灭巷道火灾中,建有的时候关闭后,向密闭区注氧气,使火区气体氧浓度降至百分之十以下可灭明火,降至1%-2%可快速灭火,焚烧深度大的火源,注氮量应到达火区体量的2-3倍。 1.1.2阻燃物质防灭火本事阻燃物质防灭火本事主借使指将一部分阻燃物质送入拟管理区,进而实现防灭火指标。除已作为常规防灭火措施运用的黄泥浆外,近日提欢快起的有粉煤灰、页岩泥浆、选煤厂尾矿浆、阻化剂和阻化泥浆等,已经获得较广泛的利用。 1.1.3堵漏风防灭火技术工作面推过后,及时封闭和采空区相连通的矿坑、无煤柱职业面顺槽巷旁充填隔离带、隔断煤柱裂隙注浆堵漏风等均属于堵漏风防灭火。国内这几天斟酌了双料型高水速凝充填料和液压快捷注浆设备,并拓宽了无煤柱工作面顺槽巷旁充填隔绝带的考察,已获成功。还研制了KBJ一100/5, KBJ一50/3型速凝粉煤灰浆设备和注浆工艺,灰浆输送距离达800m,用于修筑永世关闭、煤壁裂隙、巷道高冒区灌注、胶结等作业。该设备和材料还可用来快捷构筑密封。 1.1.4灾变时代风骚牢固、调节及救济灾害指挥本事国内探讨火灾时代风骚牢固性和香艳调节还处在创设物理数学情势展开通风网路解算和灾变风骚模拟的阶段,未到达实用化阶段。近期还开展了赈济劫难专家系统的钻研,试图将洋洋防灭火专家的技巧经验,经Computer软件形中年人工智能,组成救灾专家决定系统,以便在各火灾产生时连忙选取救济灾民方案,防止人为因素的片面性。由于该研讨的专门的学问量大、难度大,还一直不标准产品间世。自动防火监督油门踏板、自作者调控防火水幕也是付出斟酌的源委,已达实用化阶段。 1.2火灾的展望预先报告技巧 1.2.1煤自然发火危急性的决断20世纪80年间前,煤自然发火危慢性的论断沿用前苏维埃社会主义共和国结盟的着火温度法推断煤自然发火偏向,其结果和开荒后证实的事态基本契合,但对于高硫煤差距不小。 近期,研商色谱动态吸氧法测定吸氧量和吸氧速度,决断自然发火偏向,并研制了ZEscortJ-1型色谱自燃性测定仪,在煤矿已加流年用。 在探讨煤的自然发火期及其影响因素中,这两日采纳了2种本事路径:一是用煤堆实验装置在模仿条件下测定并解算发火期;二是测定煤的吸氧速度、氧化反应速度,以热传导及热平衡原理推算最短自然发火期,并组成地质、开垦、通风等影响因素的改正周密分明煤的发火期。 1.2.2自然发火预测预先报告 预测预告指标过去矿井火灾预测预告指标重要行使CO,但新型钻探评释CO已不是在别的动静下都可视作惟一的和最灵敏可信的鉴定分别煤自燃火灾的目标。最新的钻研结果为:使用CO、C2H4

黄泥灌浆是煤层自燃火灾防治的严重性手腕之一[1],由于有个别地段(越发是煤层自燃严重的西方地区)黄土财富恐慌,有不能缺少选取局地代表质感用于灌浆防灭火,且现成灌浆防灭火系统的制浆浓度不可能调节,水土比平日十分低,井下浆液流失量大,灌浆成效低,若进步泥浆浓度,黄土易在管路中起伏,出现堵塞管路的难题。胶体防灭火手艺[2~6]集堵漏、温度下跌于一体,防灭火效果佳,已改为煤层自燃火灾治理的要紧技艺花招之一,但运用井下移动式注胶防灭火系统,设备安装运行及资料运输均无法便捷实践,且注胶流量小,材料运输量大,使得灭火功效下落。

该品种确立了装煤量15吨的重型煤自燃发火实验装置,模拟了煤体从平常的温度自燃升至450~C自燃全经过及煤体绝氧温度下跌和供风复燃的全经过。项目还钻探开拓了煤自燃指标气体检验装置和粉煤灰稠化胶体、复合胶体、固化充填材料等风靡防灭火材质,开荒了液态co,水式汽化器和C02防灭火系统,以及非常用来红外探测数据与火源地点反演的类别软件。最后建设构造了以煤自燃天性实验测验、数值模拟预测、开始的一段时期预先报告为指引,粉煤灰灌浆注胶防灭火本事为主,快捷管理才能为辅的煤层火灾隐患识别及调节技巧系统。本项目已在川媒、神华、运城、大屯等几11个矿应用,获得引人注目标经济效果与利益和社会效果与利益,有力地推动了国内煤层火灾防治技艺的腾飞,在煤层火灾调节本事和隐患识别的尝试实验研讨方面达成国际抢先水平。

及C2H24个目标,综合地将煤自然发火分为3个阶段:①立井风骚中出现10-6级CO时的悠悠氧化阶段;②出现10-6级CO和C2H4时的增长速度氧化阶段;③冒出10-6级CO、C2H4和C2H2的激烈氧化阶段,此时将在面世明火。应用那3个指标,不仅仅可预测火灾,何况还可辨识其等第,据此而选择分歧的防灭火本领方法。本项才能已在比较多矿井中拿走利用,但对不一样的煤层必得分别展开模拟实验,优选其指标的求进行使值,本事科学地利用该项技能。 预测预先报告花招预先报告自然发火的手腕,在20世纪70年份前是用井下人工采气样、地面仪器深入分析,并构成温度检验和人的感知来决断起火危慢性。80年份煤矿广泛气相色谱深入分析方法,并切磋利用束管监测类别抽吸井下气体、地面集中深入分析、微型Computer全自动数据管理和预先报告自然发火。束管监测系列已化作专门的学问面自然发火预先报告和采空区注氮防火的根本监测手腕。 1.2.3外因火灾检验种类国内煤矿近年曾发生胶带输送机或机电硐室火灾,并导致重大经济损失或职员首要受伤归西。为此,近年逐条开辟出三种装置和仪器设备,如煤炭科研总院奥斯汀分院研制开拓的KHJ-1型矿井火灾监察和控制种类及活动灭火装置以及MPZ-1A型胶带输送机自动灭火装置,它们由速差、温度、混合雾、紫外线、热敏电缆等5种传感器和电源调节箱联接,调整箱由单片微型Computer达成监测调节、智能推断、调整喷洒泡沫或水喷雾灭火,为国内煤矿外因火灾的估量预先报告及防治扩展了新的手段和技能。那一个系统都是本国自个儿研制开拓的制品,适应国内的具体景况,可供有关矿井选择。 2、煤层自然发火机理 2.1煤体自燃的起因和进程煤自燃的产生和进化是贰个极端复杂的动态变化的物物理和化学学进程,其实质正是四个慢性地自动放热升温最后引起点火的进度。该进程的首要性有两点:一是热量的天生发生;二是热量的逐级堆积。 导致煤在平常的温度下发生热能的要素众多,如水对煤的润湿热、煤分子的水解热、煤中含硫三磷酸腺苷水解及氧化热、煤中细菌成效放出的热能、煤对氧的物理吸附热、煤对氧的化学吸附热以及煤与氧的赛璐珞反应热等等。这么些成分对于煤体自发发生热量都起着必然的主动作效果应,在好几条件下照旧是决定性的机能。但大气的商讨专门的学业发掘煤的自燃根本是由煤氧复合作用放出热量而孳生,煤与氛围接触后率首发出煤体对氧的大要吸附,之后又发出煤氧化学吸附和化学反应。 导致煤体自燃解毒量的后天爆发之外,另一主要因素正是天生产生的热量被稳步会集。煤体自燃所需热量的堆成堆不但与煤氧复合营用放出热量有关,还与煤体的散热条件有关。实际条件下,煤体的放热与煤身体表面面活性结构种类和数码、煤体的热度、氦气浓度等因素有关;自燃煤体的散热条件则首要不外乎煤体的空隙率、漏风强度以及相近情形的热度等。当煤体的放热量大于煤体的散热量时,煤体热量被堆成堆,煤体温度进步;当煤体放热量小于散热量时,则煤体温度保持安澜。煤体热量堆放进程,也正是煤体自然的进化进度,而自燃即是煤体放热与散热那对争辨运动发展历程的结果之一。 综上所述,煤自然发火首若是由空气渗透进来松散煤体,空气中的氧与煤分子表面包车型客车活性结构接触,产生物理吸附、化学吸附及化学反应,同期释放热量,在明确的蓄热情况下,煤体不断地氧化、放热、升温,当煤温当先临界温度后,煤体继续升温,达到煤的着火点温度,最后变成煤体点火。 巷道在发掘进度中,煤体暴露于新鲜空气中,在采动压力作用下受压而破碎、离层,风骚在各类重力功能下渗透进来煤体,使煤体氧化放热。当煤体放热速率大于周围处境散热速率时,引起升温,最终导致自燃。由于巷道煤层所处地方、松散煤体积聚形态、漏风重力、散热条件等与平时煤层不一样,具有友好的特征,特别是综放无煤柱开拓。由此,巷道煤层自燃除了具备相似煤层自燃的共性之外,还会有团结的特色。 2.2煤层自燃特点 2.2.1出于受煤矿开荒条件及采煤工艺的范围,专门的学业面布署走向长度大,上英里煤巷选取综掘二遍成功,由此巷道煤体暴光于空气的时刻较长,经常均超越煤层最短自然发火期。 2.2.2巷道内因火灾相当多初阶于距巷道表面自然深度的宗旨。在采动压力的服从下,暴露面处的煤体破碎程度十分大,漏风阻力小,漏风强度很大,超过引起煤自燃的上限漏风强度,热量不可能堆叠,无法变成自热高温点;离揭发面较远的深部煤体,由于外泄通道不畅通,漏风阻力十分大,氪气渗透到该处时浓度已极小,低于煤自燃的下限氧浓度,处于窒息状态,亦不可能变成自热高温点;而在距暴光面一定深度的小心,漏风强度适中,风骚速度慢,氦气浓度适宜,最轻巧满意煤自燃的准则而变成自热高温点。 2.2.3煤体导热性差,火源掩瞒,往往是留意识巷道煤体表面温度十分时,内部火势已产生。自燃火源点逆着浅绿灰方向发展,有剧毒气体顺着风骚方向流动,有的时候只见有害有毒气体而不见明火,使寻觅火起源的做事卓殊不便。 2.2.4巷道外因火灾,火势发展快速,相当慢就能够产生小火,但假若氧浓度小于12%火势就无影无踪。在失火开始的一段时代唯有着火处煤温相当高,由于煤体导热性差,周围煤体的温度上升缓慢,煤体的热体量小,由此应时而生外因火灾开始时代,火势易于扑灭。巷道松散煤体自燃火灾则分歧,它是煤氧结合放出热量引起自然升温而形成的火警,由于煤体的长久氧化,逐步地向四周煤体散热,同期作者热量也稳步聚成堆,煤体温度上涨,蕴蓄了异常的大的热能,火起源附近煤体的热度极高,欲裁减如此大规模高温煤体的温度难度异常的大,且易使目前扑灭的火警复燃。 2.2.5井下巷道属于半密闭空间,煤自燃发生的有剧毒有剧毒气体和扑救时发出的蒸汽等只可以朝二个主旋律移动,赈济磨难人士专门的学问空间回旋余地小,给赈济灾荒人士带动一点都不小压迫。 2.2.6厚煤层综松手垦顺槽沿底板掘进,巷道顶煤自然发火比较多,火源地点高。顶煤受矿压和采动影响,易破碎离层;某个煤层煤炭品质松软,掘进进程中平常冒顶产生空洞区;有的上分层已采,下分层选取综合机械化采煤放顶煤技能,由于煤层起伏变化、中间煤层破碎等原 因,使综放顺槽与最上部采空区连通。 2.2.7无煤柱开垦留小煤皮的沿空巷道与左近层采空区连通,火源沿巷道顶板及沿空侧(或最上端)采空区升高非常的慢,火势调整困难。 2.2.8两道顶煤在回采前破碎区已饱尝长日子的氧化升温,由于端头顶煤放出率低,该顶煤垮落采空区后,发生5-8m宽的丢煤带,采空区这2条遗煤带绝对别的地点温度更加高,自然发火期减少;当临近停采线时,为了撤架而不放顶煤,使得采空区变成非常的大范围悬空,且留有大批量浮煤,而撤架时间又较长,使自燃性加强。当相邻综放面沿空送巷和回采时,由于三回采落煤层厚度大,采动影响范围广,相应漏风量扩大,轻便引起巷道自燃火灾。 2.2.9巷道自然发火首要产生在坑道工事高冒区、地质结构带、煤体破碎带、裂隙发育之处,以及巷道有愈演愈烈的区域(巷道变形、起伏、扩展、减少、转弯、分叉、会晤及巷道内设置节气门、风窗、风嶂、堆集杂物等)。那么些区域漏风强度变化不小,浮煤易自燃。 2.3煤自嫩的安危区域 2.3.1采空区遗煤带 职业面开拓早期,以工作面开切眼相近采空区为主;职业面开辟进度中,以将近职业面顺槽的相近采空区遗煤带为主;专门的学问面停采撤架时期,以停采线周围采空区为主。 2.3.2平巷顶煤 极易自燃区为煤巷顶板局地高冒区、煤巷地质结构破坏区、煤巷起坡破碎区、煤巷煤柱沿空侧放弃硐室及开切眼、停采线;易自燃区为煤巷地质结构轴部破碎区、巷道硐室及溜煤眼、煤巷顶上部分破碎区、专门的学业面回采时期煤巷超前变形区;或许自燃区为煤巷上帮中部破碎区、煤巷上帮上部破碎区、煤巷下帮破碎区。

故此,有不可或缺依照外市的其实况况,建构多职能灌浆注胶防灭火系统,使其能够接纳黄土、粉煤灰、砂土、矸石等七种灌浆材质,且实现不一致浓度浆液的妄想及高浓度浆液的管路输送,提升灌浆效能,并透过向灌浆系统中投入小量外加剂,达成压注凝胶和复合胶体质地等成效,有针对地拍卖各类分化意况下的煤层自燃。

2.复合胶体煤层自燃火灾防灭火材质及设备

3、煤层自然发火防治技巧 3.1胶体材并防火技巧 3.1.1凝胶堵漏手艺凝胶是有着粘塑性的胶体化合物,它由主剂和促凝剂二种溶液经混合后反馈而产生。其混合液在扎实前粘度近似于水,但渗透到煤和岩石缝隙中,成胶后粘度则是水的1500倍.能卓有成效地防守漏风,如主剂浓度为6%的100mm厚的胶体层可抵御五千Pa的气氛压力,因而凝胶是一种很好的“内部堵漏”材质,用来进展顶板裂隙的堵截及冒落空洞的装满,效果很好。凝胶除密闭品质外,还具备杰出的固水和吸热温度下跌质量,因此也常用作直接的灭火材质。

2系统组成及成效

该品种首要研究用于治理煤矿井下、地面煤堆和地球表面层露头的煤层自燃火灾种类复合胶体灭火材质、注浆防灭火系统及配套设施。消除砂土、粉煤灰、河沙等七种灌浆材质大流量、高浓度的定量制浆难题,达成了灌浆材料随机应变,解决了浆液中距离输送的沉淀、管损、堵管等关键难点。项目还研制出浆液固转化成胶的资料最棒配分比,使胶体费用从原来100元/II】3降落到5元/岔,针对不川媒层自燃火灾遇到研究开发的多元配套设备,轻巧耐用、自动配比、操作轻巧,并可与本土灌浆系统相配使用,进行大流量注胶灭火。.研究开发的多效益注浆防灭火系统,较好地化解了大流量浆液和胶体材质自动配比难题。该注胶系统与设施已变为一类煤矿防灭火挑升化注浆设备。经济效果与利益十三分显然,并在非凡宽广的推广应用前景。胶体质地已申请专利,到达国内超过水平。

图片 1 凝胶压注工艺轻巧,操作便利,如图4-4-1所示。系统选拔TBW-50/15型泥浆泵2台;0.5m3水箱4个,当中2个配液、2个压注。材质由主剂(水玻璃)、促凝剂和水按一定比例混合而成,通过调节三者的配比来调整作而成胶时间和胶体硬度,以适应灭火和防火的不等必要,日常成胶时间能够决定在几十秒至几十分钟不等。 3.1.2胶体泥浆灭火本事 胶体泥浆灭火机理 胶体泥浆利用基料、促凝剂的胶凝效能,以黄泥浆作充填剂,扩充胶体强度、耐温质量和进步保藏期。以水玻璃为基料产生的胶体是CaO的胶体,其胶体结构如图4-4-2所示。胶体内部充满黄泥浆、水和一些NaHCO3、Na2CO3、NH4OH等成员,硅胶起骨架效用,黄土起稠化充填功用.把易流动的水固定在硅胶内部。 未成胶的混合液在泵压和正面包车型地铁功用下,通过钻孔和煤体裂隙步向高温区,有一小部分混合液由于未成胶就遇上高温,其中的水分连忙汽化,神速回退煤表面温度,残余的固体产生一层膜,阻碍煤氧接触而越是氧化自燃。随后流动的混合液随着液体温度上涨,成胶速度加速,在不远的周边产生胶体。该胶体包裹煤体,隔断煤氧接触,使煤的氧化放热过程马上暂停,煤氧化发生的重伤气体消失。混合液渗入煤体孔隙产生胶体。胶体泥浆摄取多量热量后,胶体缓慢失水蒸发,以蒸气方式排放大气热量,煤体温度更加的下落,使煤体氧化放热品质大批量下落,火势熄灭。随着胶体混合液的不断注入,成胶范围不断扩充,火势未有圈增大,直至整个火源熄灭。当胶体泥浆完全紧缺失水后,残余物中的孔隙非常多,虽大大收缩了原煤体的孔隙率,但还是能使一些氛围通过。煤体经胶体泥浆处理过后氧化放热品质大为减少,但在较高温度下还能复燃。日常在平常的温度下,经过胶体泥浆管理过的碎煤所产生的氧化热不足以引起煤体升温,故不会再自燃。由此,选用胶体泥浆灭火后的火区,仍应使火区温度慢慢下滑,储存的热量丰硕释放,不然仍有复燃危急。 胶体泥浆的扑火工艺 胶体泥浆灭火系统是在黄泥灌浆系统的根底上,扩充促凝剂加多系统,如图4-4-3所示。地面浆池制浆水土比为4:1-5:1,基料添Gaby例为90-100kg/m3浆,和弄均匀。井下促凝剂添Gaby例视所需的成胶时间而定,平日成浆时间为7-8min时促凝剂比例为20kg/m3浆;成胶时间为3-4min时凝剂比例为30kg/m3 浆;成胶时间为25s时促凝剂比例为50kg/m3浆。

矿井多效益灌浆注胶防灭火系统由地点和井下两片段构成,系统组成见图1、图2和图3,对于本地煤层自燃火灾防治,仅需将井下部分移至本土即可。

3.PC,AS灰砂粘稠剂的研商与使用

图片 2 胶体泥浆灭火本领的特性a胶体泥浆稳固性好。胶体泥浆热稳固性比纯胶体更加好,在高温火炭中不熔化、失水速度非常的慢。完全失水后的残渣是耐火的黄土和SiQ2,如故充填着煤体孔隙,扩展漏风供氧阻力,减弱煤体氧化放热质量。胶体泥浆耐压稳固性随着含土量的增添而抓牢,黄土不仅仅起充填成效,黄土自个儿也是一种胶体材料,当黄土与硅胶产生复合胶体泥浆时耐压品质比任何一种单质胶体质量都好。由此高浓度(含土量为三分一-百分之四十)胶体泥浆可堵塞高冒空顶区,而纯凝胶或纯泥浆都无法。 b成胶时间可调控。成胶时间可依据促凝剂的增加量加以调控,最快成胶时间为25s,慢的可调控在1-2d。依照火区差异规格、需求输送的相距及钻孔渗透的范围,选取差别的成胶速度。胶体泥浆步入火源高温区,由于温度回升,成胶速度会加速。 c一大波浮煤聚成堆高处的火源采纳水和泥浆难以扑灭。灌浆和注水灭火,浆和水往低处流,形成一定的泄漏通道,通道上部和四周的火难以扑灭,且注水和注浆的管路中都含有一定的氛围,造成的大路一旦停注也成为交通的泄漏通道,使火难以扑灭。另外,浆水经过块煤表面,只可以引导一部分表面温度,煤之中温度长期内不会骤降,停水后温度神速进步,一旦供氧马上复燃。选用胶体泥浆灭火才具,能管用地战胜上述劣势。

2.1灌浆

该项目商讨内容包含WAS灰砂粘稠剂的研制,矿井注浆系统、PCAS灰浆注浆工艺等技巧。课题对黄泥的粘性、粘附性、触变性、保水性等物理质量实行了商讨,第三次提议粉煤灰欲作为灌浆使用,须先通过激活(活化、水化、泥化),才有顶替黄泥浆防灭火品质。该研讨将电厂飞灰置于IV,AS 水组成的,能发生大量结构性水化膜的高粘性介质中,让飞灰中好多微粒与此介质共同组成新的水化膜,变成IV,AS灰浆。由于PCAS是按“阻燃设计”,多成分协同效应的规律精选相称而成,具备较强的气密性,高含水性和吸热、降温技艺。因而,PCAS灰浆防灭火作用优于大比非常多黄泥浆的防灭火效率,直接资金仅为10~25元/m3,远低于黄泥花费,又回降电厂飞灰对遭受污染,减弱黄土的挖采量,其综合效果与利益分明,全体技艺到达国际超过水平。

它能在碎煤中装满空隙,非常快使煤氧隔断窒熄,调节好成胶速度不会产生泄漏通道。即便高温蒸烤失去水分,仍有25%左右的黄土存在于空隙中,可起防火效能。 d利用本地灌浆系统配制胶体泥浆,达成大流量三回九转注胶,劳动强度低,井下运输量少,比井投注胶系统优越,特别对普及火区的灭火更显其优势。 3.1.3新型复合胶体材质防灭火手艺 XK2-P本田CR-V稠化剂合成材质及配方 XK2-PXC60稠化剂是一类复合材质,它的生育进程包涵原料精制、溶液聚合、水解、低温干燥、混合、粉碎等进度。为下跌防火费用,在采用灭火材质时,应以原料易得、合成方便、用料省、效果好为规范。依照上述原则,接纳有机、无机材料和复合材质的混合物稠化剂。 配方: 基料І 8-12份 基料Ⅱ 50-70份 引发剂 微最 增多剂 少许 成膜助剂 一些些高纯水 23-27份 调度剂 适合的数量 合成步骤及工艺 XK2—P凯雷德高效水胶体增加剂的合成步骤流程如图4-4-4所示。

各样制浆料通过浆料破碎过滤及输送系统送至接二连三式定量制浆系统内,与水泵输送过来的水定量混合(水土比为1:1~1:0可调)、和弄成浆后,输送至滤浆机过滤,然后由渣浆泵输送至井下灌浆管网系统,输送到灌浆地方。

图片 3 将图中所述原料(调解剂除却)按自然比重在配料槽内配好,再流入混合器均匀混合,将交织产物在进料温度调整器中预热到50°C后,再踏向聚合反应釜。在影响釜内引发剂分解爆发自由基,单体在引发剂引发下产生自由基链反应,也正是聚合反应。反应举办10h,即获得块状细软的高聚物、单体、引发剂及溶液的混合物。将混合物中的单体在脱单体塔内脱去,就获得了较纯的共聚物。脱去的单体再重返混合器进行回收利用,反应得到的共聚物送至水解池,在中性(neutrality)介质中国水力电力对国有公司业解。水解产物再经流动床干燥器干燥后,与CMC、分散剂一仁同一视创混合,即获取所需粒度的稠化剂粉末。 配套设施 a、井下移动式压注设备。对于井下胶体用量少之又少的火警防治地点,可使用XK-5型稠化胶体压注机(图4-4-5)在井下直接对煤层高温区域压注稠化胶体的注胶工艺(如图4-4-6)。XK一5型稠化胶体压注机上部有2个料斗,三个是振动加料料斗,一个是加水搅动混合料斗。用加料勺不断地向振动料斗内到场稠化剂,通过转移下料口的大大小小决定下料量,并由此筛板均匀地洒入到混合料斗内,与水混合均匀后步向压注泵。混合料斗内选择水搅和,搅和力的尺寸可由和弄水管和补水水管上的阀门相互同盟来支配。混合后液体吸入主泵,然后经分流器注入发火区域。 该胶体压注工艺及设施操作便利,物料全自动配比,不需人工配料,设备体量小,易于运输,使用、维护方便。

2.2压注稠化胶体

图片 4 b、利用本地灌浆系统压注工艺。有时井下煤层着火面积非常的大、火势凶猛,或支架后部大面积着火,则必要大流量的注胶灭火工艺。该工艺首假设行使煤矿现成的本地灌浆防灭火系统、注砂防灭火系统及防尘水管路系统,用电动配比给粒器按比例往本地灌浆池出浆口加多XK2-PCR-V稠化剂,通过灌浆管路运送到井下用胶地方,再压注到火区。其注胶灭火工艺如图4一4一7所示。

浆液浓度非常的大,或行使沉降速度异常快的砂土或粉煤灰制浆时,需经过外加剂增添系统A向浆液中进入稠化悬浮剂,形成稠化胶体后,再输送至灌浆管网。

图片 5 该稠化胶体压注工艺无需向井下运输材料,总流量平时在30-100m3/h,尤其适用于煤矿井下大范围火区或高瓦斯矿井火灾的治水。地面自动配比给料机电机功率200W,重量25kg,操作简单,使用、维护方便。 复合胶体材质的性状 a、 XK2-PLX570稠化胶体增加剂的浓度为3‰时,就能够与守旧的胶体灭火质感(如凝胶)浓度为10%时的属性十三分,在救火中使用该资料可使在井下的运输量收缩30倍以上,大大减少工人劳动强度; b、稠化胶体增添剂对水质的信任小,在pH值大于4的水中XK2一PEvoque都可产生较好的胶体,日常的盐对胶体质量的影响一丁点儿; c、依照工艺须要调弄整理材质的溶解速度,能够满意不一致的工艺须要,材质的溶解速度可因而转移粒度、增多剂等花招来调度,可依据必要制作而成种类产品; d、稠化胶体耐火品质很好; e、具备自然的强度,胶体能够渗透到煤层的缝缝中,堵住漏风;在煤层间隙受力爆发蠕变,不会裂开;由于胶体有粘弹性,它能严苛充填于煤层间隙,即便煤层压裂破碎也不会发出漏风裂隙; f、由于它有触变性,在用泵实行运输时粘度十分的低,运输阻力比很小,而步入煤层静止后粘度增大,可停留在煤层中吸热堵漏;由于材料受热粘度裁减,使其在煤层中向高温点的流动变得轻易,而从高温点向外流相对较困难,那对灭火有利; g、稠化胶体材料在平常的温度下脱水相当的慢、不发霉,可长时间保留在煤层中,防止煤层自然发火或火区复燃。

稠化胶体由稠化悬浮剂、水和制浆料构成,见图4。稠化悬浮剂能升高浆液粘度,使砂、土或粉煤灰悬浮,浆液在行使进程中不泌水、不离析,便于泵送和管路运输,稠化悬浮剂增加量0.06%左右,费用约6~9元/m3。稠化胶体流动性好,可中远距离输送不堵管,且花费低。首要用来停采线、切眼、采空区等广泛区域灌浆防灭火。

3.4粉煤灰凝胶料堵漏技艺 3.4.1粉煤灰凝胶料的构成 粉煤灰凝胶料是在凝胶的根基上投入粉煤灰骨料混合后反馈而成,其成分有粉煤灰、凝胶材质和水。经锅炉嫉烧后的粉煤灰,是一种次生矿物。其关键化学成分为:铁铝酸四钙(Fe2O3)平均含量48.5%;其次为Fe2O3(2三氧化二铝·SiO2)和SiO2,平均含量分别是22.62%和6.87%;再次是二氧化硅(三氧化二铝)、氧化镁(MgO)、三氧化硫(SO3)和二氧化钛(TiO2),别的成分含量比较少。粉煤灰的烧失量约为11%,本人含可燃物的数码非常低。粉煤灰颗粒粒径比较小,且均匀度高,轻便产生浆,便于输送,相符于作密闭充填材料。 本国煤矿近年来使用的凝胶质地首要由水玻璃、碳酸氢按和水组成,在成胶进程中放出大方的氨气,其浓度超过《

2.3压注凝胶

煤矿安全规程》规定的正式,作业情状恶劣,对操作工人的身万事亨通康特别不利于。 兖州煤业公司公司东滩煤矿与煤炭科学总院菲尼克斯分院商量了一种洋气凝胶。凝胶由基料、胶凝剂和水组成,是由此对10多种基料和胶凝剂进行质量剖判、配比试验及比较试验,在综合剖判相比较后,优化出基料A和胶凝剂B。那2种资料均为液体,个中基料A是一种阻化剂,胶凝剂B是一种无机物盐类。 2)粉煤灰凝胶灌注工艺 粉煤灰凝胶灌注选拔KPZ-1型井下移动式喷注设备,粉煤灰、基料A和胶凝剂B等资料用矿车运送下井,以自然材质配比的粉煤灰、基料A和水在KPZ-1型喷注设备的掺和机中掺和成浆后,经过过滤器过滤,由注浆泵将浆液经无缝钢管道输送送到注浆点左近,与计量泵翰送来的胶凝剂B在混合器混合均匀,最终通过钻孔灌注到相邻采空区丢煤带(或任何堵漏地方),工艺流程如图4-4-8所示。

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