火灾是煤矿五大自然灾害之一,火灾事故的发生会给矿井安全生产带来极大的威胁。注浆防灭火是煤矿上一种常用的预防性防灭火手段。
注浆防火是将不燃固体材料粉碎成粒状,与水混合制成浆液,经钻孔或输浆管路,利用压力输送至矿井火源处,使泥浆覆盖采空区遗煤,阻止煤炭与空气接触氧化或扑灭已自燃的煤体。注浆防灭火的主要作用包括:①隔绝氧气。浆体材料覆盖在采空区遗煤上,避免煤体与漏风带来的氧气接触,防止煤的氧化。②降温。浆液中的水比热容大,吸收煤体氧化放出的热量,降低煤体温度,延缓煤的自热氧化。③充填煤体裂隙。浆体渗透进裂隙中,阻止空气通过裂隙进入采空区。
注浆不仅要考虑防灭火效果,还要考虑经济性。浆液的固体材料大致要满足以下条件:渗入性好,能渗透到煤体岩石裂隙中;本身不具有可燃、催化及毒害性;便于制备运输。
煤矿防灭火工作当中所运用的常见注浆材料黄泥浆或粉煤灰。徐州吉安研发的MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料与黄泥浆或粉煤灰浆复配使用,可以显著提高浆体浓度,减少管路堵塞几率,提高灌浆效率和灌浆质量,属灌浆增强型防灭火材料。
MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料显著提升了黄泥灌浆的防灭火效果,与黄泥灌浆系统配合使用,综合效能数倍于单纯黄泥灌浆:
(1)固液比高,固液质量比最高可达1.5,是单纯黄泥浆固液比的7倍,显著提高注浆效率;
(2)保水量大,黄泥浆沉积物固水率超过50%,相比单纯黄泥浆具备更好的降温性能;
(3)固水性好,将易流动的常态水螯合成水凝胶,并与黄土吸附在一起,显示出良好的固水特性,在采空区可以长久保水,显著延长浆体有效期。
(4)热稳定性好,水凝胶和黄土形成的沉积物可以耐受1000℃以上的高温不坍塌,不融化。
(5)充填堵漏效果好:水凝胶和黄土形成的沉积物固含量高,粘结性好,相比单纯黄泥浆具备更好的充填性能。
(6)安全性高:与水混合反应过程不产生热量,游离水被水凝胶纤维固结并与黄土吸附在一起,遇到高温明火时不会出现急剧汽化的现象,可以杜绝水煤气爆炸的危险。
(7)产品无毒、无腐蚀性、安全环保。